Текст публикуется в авторской редакции

Переводчик: Мария Десятова

Научный редактор: Михаил Никитин

Редактор: Пётр Фаворов

Издатель: Павел Подкосов

Руководитель проекта: Анна Тарасова

Арт-директор: Юрий Буга

Ассистент редакции: Мария Короченская

Корректоры: Ольга Петрова, Елена Рудницкая, Лариса Татнинова

Верстка: Андрей Фоминов

Иллюстрации на обложке: Getty Images, Shutterstock.com

Все права защищены. Данная электронная книга предназначена исключительно для частного использования в личных (некоммерческих) целях. Электронная книга, ее части, фрагменты и элементы, включая текст, изображения и иное, не подлежат копированию и любому другому использованию без разрешения правообладателя. В частности, запрещено такое использование, в результате которого электронная книга, ее часть, фрагмент или элемент станут доступными ограниченному или неопределенному кругу лиц, в том числе посредством сети интернет, независимо от того, будет предоставляться доступ за плату или безвозмездно.

Копирование, воспроизведение и иное использование электронной книги, ее частей, фрагментов и элементов, выходящее за пределы частного использования в личных (некоммерческих) целях, без согласия правообладателя является незаконным и влечет уголовную, административную и гражданскую ответственность.

© Ed Yong, 2022

All rights reserved including the rights of reproduction in whole or in part in any form.

© Издание на русском языке, перевод, оформление. ООО «Альпина нон-фикшн», 2024

Представьте себе слона, оказавшегося в четырех стенах. Не метафорического слона из пословицы про посудную лавку, а самого что ни на есть настоящего, огромного, серого, ушастого. Помещение, ограниченное четырьмя стенами, пусть будет довольно просторным – допустим, школьным спортзалом. А теперь вообразите, что в этот же спортзал забежала мышь. Рядом с ней прыгает малиновка. На металлической балке под потолком примостилась сова. На соседней повисла вниз головой летучая мышь. На полу извивается гремучая змея. В углу плетет паутину паук. Где-то поблизости зудит комар. В цветке подсолнечника, растущем в горшке на подоконнике, копошится шмель. Последним к этой все более разномастной команде присоединяется человек. Пусть это будет девушка, Ребекка. Наблюдательная, любознательная и (к счастью) любящая животных. Как она оказалась в такой переделке – неважно. Что вся эта живность делает в школьном спортзале – тоже неважно. Давайте лучше задумаемся, как Ребекка и остальной воображаемый зверинец воспринимают друг друга.

Слон поднимает свой хобот, будто перископ, змея высовывает и втягивает раздвоенный язык, комар водит в воздухе усиками-антеннами. Все трое обнюхивают окружающее пространство, вбирая витающие вокруг запахи. Слон ничего примечательного не обнаруживает. Змея чует мышь и свертывается кольцами, готовясь к нападению. Комар улавливает манящий углекислый газ в дыхании Ребекки и аромат ее кожи. Он садится ей на руку и уже собирается вонзить хоботок, но Ребекка успевает его прихлопнуть – и вспугивает этим хлопком мышь. Ее тонкий, на грани ультразвука, тревожный писк слышит другая мышь, летучая. Слон его не слышит, для него это слишком высоко, тем более что сам он в этот момент издает низкий рокот, похожий на раскат грома, который не воспринимают ни летучая мышь, ни обычная, зато ощущает всем своим чувствительным к вибрации брюхом змея. Ребекка тем временем, не подозревая ни об ультразвуковом писке, ни об инфразвуковом рокоте, наслаждается песней малиновки, рассыпающей свои трели на более подходящих для человеческого уха частотах. Но уловить все тончайшие переходы, составляющие смысловую начинку этих трелей, слух Ребекки не в состоянии: он просто не успевает за мелодией.

Грудка малиновки, которая Ребекке видится красной, предстанет совсем в другом цвете для слона, чье зрение ограничено оттенками синего и желтого. Шмель красный цвет тоже не воспринимает, зато ему доступны ультрафиолетовые тона, таящиеся за противоположным краем радуги. Сердцевина цветка подсолнечника, на котором сидит шмель, окрашена в ультрафиолет, и в этот круг, словно в яблочко мишени, нацелен взгляд и малиновки, и шмеля. Для Ребекки никакой ультрафиолетовой мишени не существует, ей цветок кажется просто желтым, а ведь у нее самое острое зрение среди присутствующих: она замечает даже крошечного паука на паутине, которого не видят ни слон, ни шмель. Но тут в зале гаснет свет, и Ребекка на время почти совсем слепнет.

Оказавшись в кромешной темноте, Ребекка движется медленно и осторожно, выставив руки вперед, – теперь она ориентируется на ощупь. То же самое делает и шныряющая у ног Ребекки мышь, только с помощью усов, которыми она поводит туда-сюда по нескольку раз в секунду, картографируя окружающую обстановку. Ее легкий топоток, неслышный для Ребекки, отчетливо различает восседающая под потолком сова. Диск из жестких перьев вокруг ее глаз и клюва действует как воронка, направляющая звуки к чутким ушам, одно из которых расположено чуть выше другого. Благодаря этой асимметрии сова устанавливает местонахождение шныряющей по полу мыши с предельной точностью, одновременно в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Сова слетает с балки ровно в тот самый миг, когда мышь оказывается в пределах броска выжидающей в засаде змеи. С помощью двух ямок около своего носа та улавливает испускаемое нагретыми объектами инфракрасное излучение. Она видит мир «в температуре», как мы «в цвете», так что мышиное тельце сияет для нее как маячок. Змея совершает бросок – и врезается прямо в мягко планирующую на добычу сову.

Паук ко всей этой суете остается почти буквально глух и слеп. Его мир практически полностью состоит из колебаний паутины – самодельной ловушки, которая служит ему продолжением органов чувств. Когда в шелковые сети влетает комар, паук, реагируя на характерные вибрации от барахтающейся жертвы, спешит за добычей. Но, кидаясь на комара, он не подозревает о высокочастотных звуковых волнах, которые, отражаясь от его тела, возвращаются к испускающей их летучей мыши. Точнейший эхолокатор позволяет ей не просто заметить паука в темноте, но и безошибочно определить, в какой точке паутины его сцапать.

Летучая мышь складывает крылья, а малиновка, наоборот, расправляет их, почувствовав знакомую тягу, которую дано ощутить мало кому из остальных животных. День ото дня холодает, самое время перебираться в теплые края. Ощущая магнитное поле Земли даже в замкнутом пространстве спортзала, малиновка вслед за стрелкой своего внутреннего компаса нацеливается на юг и выпархивает в окно. В зале остаются слон, летучая мышь, шмель, гремучая змея, встрепанная сова, редкостно везучая мышь и Ребекка. Все семеро находятся в одном пространстве, но воспринимают его до умопомрачения по-разному. То же самое относится к миллионам других видов животных нашей планеты и бесчисленным особям этих видов[2]. Земля полнится звуками и образами, текстурами и вибрациями, запахами и вкусами, электрическими и магнитными полями. Но каждое из живых существ приобщается лишь к небольшой части этой сокровищницы. Каждое заключено в собственном, только ему присущем сенсорном пузыре, пропускающем лишь отдельные отголоски необъятного мира.

Для этого сенсорного пузыря у нас есть замечательный термин – «умвельт», введенный в 1909 г. зоологом Якобом фон Икскюлем, балтийским немцем из Эстляндии{1}. Umwelt переводится с немецкого как «окружающая среда», но Икскюль подразумевал не окружение животного как таковое, а лишь ту его часть, которую это существо способно воспринимать на собственном опыте, то есть ощущаемый, перцептивный мир. У множества разных созданий, находящихся в одном и том же физическом пространстве, могут – точно так же, как у той компании, которая собралась в нашем воображаемом спортзале, – оказаться абсолютно непохожие умвельты. Клещ, сосущий кровь млекопитающих, ориентируется на исходящее от тела тепло, прикосновение волосков и источаемый кожей запах масляной кислоты. Эти три компонента и составляют его умвельт. Зелень листвы, алые огни роз, синь небес и белизна облаков, воспетые Луи Армстронгом, в чудесный мир клеща не входят[3]. Не то чтобы клещ намеренно их игнорирует – он их просто не воспринимает и потому не подозревает об их существовании.

Икскюль сравнивал организм животного с домом{2}. «В каждом таком доме в сад выходит ряд окон, – писал он. – Световое окно, звуковое, обонятельное, вкусовое и множество осязательных. Сад из того или иного дома будет восприниматься по-разному – в зависимости от устройства окон. Но он ни в коем случае не воспринимается как маленькая часть большого мира. Это и есть единственный относящийся к дому мир – его умвельт. Тот сад, который видим мы, кардинально отличается от того, который явлен обитателям дома»{3}.

Эта идея была очень радикальной для того времени – собственно, для некоторых она радикальна и сейчас. В отличие от многих своих современников Икскюль видел в животных не механизмы, а чувствующие создания, внутренний мир у которых не просто наличествует, но и достоин изучения. Икскюль не ставил человеческий внутренний мир выше остальных, скорее наоборот, считал понятие умвельта объединяющим и уравнивающим. Да, у человека дом солиднее, чем у клеща: и окон в нем больше, и сад просторнее. Но мы точно так же заперты внутри своего дома и смотрим из него наружу. Наш умвельт тоже ограничен, просто он таким не ощущается. Для нас он ощущается как всеобъемлющий. Наш умвельт – это все, что мы знаем, и нам кажется, что больше знать и нечего. Это иллюзия, и ей подвержены абсолютно все животные.

Мы не улавливаем слабые электрические поля, которые чувствуют акулы и утконосы. От нас скрыты магнитные поля, по которым ориентируются малиновки и морские черепахи. Мы не способны, в отличие от тюленя, пройти по незримому кильватерному следу проплывшей рыбы. Мы не чувствуем воздушные потоки от жужжащей мухи, которые чувствует блуждающий паук. Наши уши глухи к ультразвуковым сигналам грызунов и колибри, как и к инфразвуковому рокоту слонов и китов. Наши глаза слепы к инфракрасному излучению, которое воспринимают гремучие змеи, и к ультрафиолетовому, которое воспринимают птицы и пчелы.

Даже при наличии тех же органов чувств, что и у нас, умвельт животного может разительно отличаться от нашего. Кто-то слышит звуки в абсолютной, как нам кажется, тишине. Кто-то различает цвета в кромешной, на наш взгляд, темноте и ощущает вибрации там, где для нас все совершенно неподвижно. На свете есть животные с глазами на гениталиях, ушами на коленях, носами на конечностях и языками по всей коже. Морская звезда видит кончиками лучей, а морской еж – всем телом. Крот-звездонос ощупывает окружающее пространство носом, а ламантин – губами. Но и нам есть чем похвастаться в области сенсорных ощущений. У нас приличный слух, уж точно лучше, чем у миллионов насекомых, у которых вообще нет ушей. У нас необычно острое зрение, и мы различаем на теле некоторых животных узоры, остающиеся невидимыми для их носителей. Каждый вид в чем-то ограничен, а в чем-то не знает преград. Поэтому моя книга – это не каталог, в котором животные по-детски ранжированы в соответствии с остротой их чувств, а уважение выказывается только тем, кому удалось нас в чем-то перещеголять. Эта книга не о превосходстве, а о разнообразии.

А еще это книга о животных как животных. Некоторые ученые исследуют восприятие других животных, чтобы лучше разобраться в нас самих, изучая работу наших сенсорных систем на примере таких исключительных «модельных организмов», как электрические рыбы, летучие мыши или совы. Другие выясняют, как устроены ощущения у животных, чтобы затем на основе полученных сведений разрабатывать новые технологии: глаз омара послужил источником вдохновения для создателей космических телескопов, принципы работы ушей паразитических мух-тахин нашли применение в слуховых аппаратах, а в усовершенствовании военных гидроакустических устройств помогли исследования эхолокации у дельфинов. Мотивы в обоих случаях вполне резонны. Но ни тот ни другой подход мне не интересны. Животные – это не дублеры человека и не отправная точка для мозговых штурмов. Они ценны сами по себе. Мы будем изучать их ощущения, чтобы лучше разобраться в их, а не в своей жизни. «Полноценные и завершенные, они располагают продолжениями тех чувств, которые мы утратили или никогда не имели, они внимают голосам, которые мы никогда не услышим, – писал американский натуралист Генри Бестон. – Они нам не братья и не подданные, но другие народы, барахтающиеся вместе с нами в сети жизни и времени, такие же пленники великолепия и тягот земного бытия»{4}.

Прежде чем продолжить, давайте договоримся о нескольких терминах, на которые мы будем опираться в дальнейшем{5}. Воспринимая окружающий мир, животные улавливают стимулы – такие количественно оцениваемые явления, как свет, звук и химические вещества, – и превращают их в электрические сигналы, передающиеся по нейронам к мозгу. Клетки, отвечающие за улавливание стимулов, называются рецепторами: фоторецепторы улавливают свет, хеморецепторы – молекулы, механорецепторы – давление или движение. Рецепторные клетки часто сосредоточены в органах чувств – в глазах, носу, ушах. Органы чувств и нейроны, передающие соответствующие сигналы к тем областям мозга, которые их обрабатывают, образуют сенсорные системы. Зрительная система, например, включает в себя глаза, фоторецепторы в них, зрительный нерв и зрительную кору мозга. Совокупность этих структур и обеспечивает большинству из нас способность видеть.

Предыдущий абзац напоминает параграф из учебника для старших классов, но вы только вдумайтесь, какое чудо скрывается за этим скупым описанием. Свет – это просто электромагнитное излучение. Звук – просто волновое распространение областей повышенного давления. Запах – просто небольшие молекулы. Кто вообще сказал, что мы должны такое различать, а тем более превращать это в электрические сигналы, выстраивая на основе таких сигналов зрелище заката, звук голоса, запах пекущегося хлеба? Сенсорные системы превращают клубящийся вокруг нас хаос в ощущения и опыт – в то, на что можно реагировать и от чего можно отталкиваться в своих действиях. Они дают биологии возможность укротить физику. Они преобразуют стимулы в информацию. Они извлекают важное из случайного и наделяют пеструю россыпь единым смыслом. Они связывают животных с окружающей средой, а также друг с другом – посредством мимики, поведенческих демонстраций, жестов, потоков и звуковых сигналов.

Чувства задают рамки того, что животное способно воспринимать и делать, – рамки его жизни. Тем самым они определяют и будущее вида, и открывающиеся перед ним эволюционные перспективы. Так около 375 млн лет назад некоторые рыбы начали выходить из воды и приспосабливаться к жизни на суше. На воздухе эти первопроходцы – наши предки – стали видеть гораздо дальше, чем в воде. По мнению нейробиолога Малкольма Макайвера, эта перемена послужила толчком к эволюционному развитию таких сложных умственных способностей, как планирование и стратегическое мышление{6}. Теперь эти существа могли не просто реагировать на оказавшееся у них перед носом, но и предугадывать. По мере разрастания умвельта развивался и разум.

Но умвельт не может расширяться бесконечно – за чувства чем-то приходится платить. Животное вынуждено держать нейроны своих сенсорных систем в постоянной готовности, чтобы они успели сработать, как только это понадобится{7}. Это утомительная работа – примерно как держать лук постоянно натянутым, чтобы в нужный момент выпустить стрелу. Даже когда у нас закрыты глаза, зрительная система потребляет массу ресурсов. Из-за этих издержек ни одно животное не может ощущать все одинаково чутко и остро.

Собственно, ни одному животному этого и не хочется. Иначе оно захлебнется в потоке стимулов, большинство из которых будут для него бесполезны. Развиваясь в соответствии с потребностями своего владельца, сенсорные системы отсеивают из бесконечного множества стимулов неактуальные и выхватывают из общей какофонии сигналов те, которые касаются пищи, жилища, угроз, союзников или половых партнеров. Они действуют как разборчивые и толковые секретари, передающие мозгу только самые важные сведения[4]. Говоря о клеще, Икскюль отмечал, что окружающий его богатый мир «сжался и обеднел, превратившись в ничтожную структуру» всего из трех стимулов. «Однако бедность этого мира необходима для определенности действия, а определенность важнее богатства»{8}. Никто не может ощущать всего, и никому это не нужно. Именно поэтому и существуют умвельты. И именно поэтому сама попытка проникнуть в умвельт другого животного – это очень человеческое и очень глубокое действие. Наши сенсорные системы отфильтровывают то, что необходимо нам. Пришла пора выяснить, что необходимо другим.

Особенности чувств животных интересуют нас не первое тысячелетие, но загадок в этой области по-прежнему хватает. Многие животные, умвельт которых сильнее всего отличается от нашего, обитают в недоступных или непроницаемых для нас местах – в мутных реках, темных пещерах или открытом океане, в глубоких разломах или подземном царстве. Их естественное поведение с трудом поддается наблюдению, что уж говорить об интерпретации этих наблюдений. Многим исследователям приходится ограничиваться изучением тех животных, которых можно содержать в неволе, со всеми вытекающими отсюда перекосами. И даже в лабораторных условиях с животными работать непросто. Планирование экспериментов, позволяющих выявить, как испытуемые пользуются своими чувствами, – головоломная задача, особенно если эти чувства в корне отличаются от наших.

Тем не менее мы регулярно выясняем новые подробности – а иногда и открываем совершенно новые чувства. В 2012 г. на кончике нижней челюсти полосатиковых китов обнаружили орган чувств размером с волейбольный мяч{9}, назначение которого до сих пор не установлено. Каким-то историям, описанным на страницах этой книги, уже много десятков или даже сотен лет, какие-то впервые прогремели, как раз когда я работал над текстом. И все равно необъяснимого тут хватает с головой. «Мой отец, физик-ядерщик, как-то начал меня расспрашивать о работе, – рассказывал сенсорный биолог Сонке Йонсен. – И, услышав очередное "не знаю", заявил: "Да вы, похоже, вообще ничего не знаете"». После этого разговора Йонсен опубликовал в 2017 г. статью под заголовком «Мы, похоже, вообще ничего не знаем. Вопросы без ответа в сенсорной биологии»{10}.

Вот простой на первый взгляд вопрос: сколько существует чувств? Примерно 2370 лет назад Аристотель насчитал пять (и у человека, и у других животных): зрение, слух, обоняние, вкус и осязание. Этим перечнем мы оперируем по сей день. Однако философ Фиона Макферсон видит основания в нем усомниться{11}. Начнем с того, что Аристотель упустил из виду пару человеческих чувств – проприоцепцию (ощущение собственного тела, отличающееся от осязания) и эквилибриоцепцию, чувство равновесия, связанное одновременно с осязанием и зрением.

Чувства других животных еще труднее классифицировать. У многих позвоночных имеется вторая сенсорная система для распознавания запахов, главным элементом которой выступает структура под названием «вомероназальный орган». Считать ли эту систему составляющей основного чувства обоняния или чем-то отдельным? Гремучие змеи улавливают исходящее от тела жертвы тепло, но датчики тепла связаны у них со зрительным центром мозга. Как расценивать это «тепловидение»: как компонент зрения или что-то отдельное? В клюве утконоса расположены сенсоры, улавливающие электрические поля, и сенсоры, чувствительные к давлению. Разделяет ли мозг утконоса эти потоки информации, или они сливаются в единое чувство электродавления?

Эти примеры подтверждают то, о чем Макферсон говорит в книге «Чувства» (The Senses){12}: «Чувства не получается четко поделить на ограниченное число отдельных разновидностей». Не нужно втискивать чувства животных в аристотелевские рамки, лучше попытаемся исследовать их такими, какие они есть[5]. Хотя я разбил свою книгу на главы, посвященные определенным стимулам, таким как свет или звук, это сделано скорее для удобства. Каждая глава раскрывает перед нами огромное разнообразие способов обращения с тем или иным стимулом. Мы не будем заниматься подсчетом чувств и разглагольствовать о чем-то «шестом». Вместо этого мы поинтересуемся тем, как животные пользуются имеющимися чувствами, и попытаемся шагнуть в их умвельты.

Это будет нелегко. В своем теперь уже классическом эссе 1974 г. «Каково быть летучей мышью?» (What Is It Like to Be a Bat?) американский философ Томас Нагель утверждал, что другие животные обладают заведомо субъективным и трудно поддающимся описанию сознательным опытом. Летучие мыши, например, воспринимают мир посредством эхолокации, и, поскольку большинству людей подобное чувство не присуще, «у нас нет никаких оснований предполагать, что он субъективно напоминает нечто, что мы способны вообразить или испытать»[6], писал Нагель{13}. Вообразить перепонки у себя между пальцами или насекомое у себя во рту вы можете, но так вы создадите лишь мысленную карикатуру на себя в образе летучей мыши. «Я хочу знать, как чувствует себя изнутри сама летучая мышь, – объяснял Нагель. – Но, когда я пытаюсь это вообразить, я бываю ограничен ресурсами моего мозга, а эти ресурсы неадекватны для данной задачи».

Размышляя о других животных, мы находимся в плену предрассудков, определяемых нашими собственными чувствами, в особенности зрением. Для нашего биологического вида и для нашей культуры зрение настолько важно, что даже родившиеся незрячими люди приучаются описывать мир с использованием зрительных образов и метафор[7]. Согласиться с кем-то значит «разделить его точку зрения», но для этого нужно сперва понять, что он «имеет в виду» или «взглянуть другими глазами». Мы можем, «невзирая» на «широкий кругозор» и «дальновидность», «в упор не замечать», что «перспективы у нас не радужные, а в обозримом будущем даже мрачные». Карьера у нас «блестящая», тоска «зеленая», а происходящее мы умеем «живописать в красках». Даже те чувства, которыми человек не обладает (например, способность улавливать электрические поля), ученые описывают с использованием слов вроде «образы» и «тени». Язык – это наш дар и наше проклятье. Он дает нам инструментарий для описания умвельтов других животных, но одновременно приплетает к этому описанию наш собственный сенсорный мир.

Об опасностях антропоморфизма – склонности необоснованно приписывать другим живым существам человеческие эмоции или умственные способности – исследователи поведения животных рассуждают часто. Однако, пожалуй, самое распространенное и чаще всего упускаемое из виду проявление антропоморфизма – это склонность забывать о других умвельтах, то есть судить о жизни животных по себе и по своим, а не их чувствам. Эта предвзятость самым непосредственным образом отражается на наших с ними взаимоотношениях. Мы вредим животным, наполняя окружающую среду стимулами, которые сбивают с толку их сенсорные системы, – это и береговые огни, увлекающие свежевылупившихся черепашат из океана на сушу, и подводные шумы, заглушающие перекличку китов, и стеклянные панели, которые эхолокатор летучей мыши воспринимает как толщу воды. Даже потребности своих домашних животных мы не учитываем, навязывая собакам свой зрительный мир вместо того, чтобы позволить им, живущим запахами, обнюхивать что и сколько понадобится. Недооценивая способности животных, мы вредим и самим себе, упуская шанс понять, насколько в действительности разнообразна и удивительна природа, – шанс узнать те самые радости, испытать которые нам, по словам Уильяма Блейка, не позволяет «тюрьма пяти убогих чувств».

На протяжении всей книги нам будут встречаться такие способности животных, которые долго считались невозможными или абсурдными. Зоолог Дональд Гриффин, один из первооткрывателей эхолокации у летучих мышей, писал когда-то, что на биологов сильно воздействуют, как он их называл, «фильтры простоты»{14}. То есть биологи не хотят даже задуматься о том, что изучаемые ими чувства могут быть сложнее и утонченнее, чем показывают любые собранные ими данные. Казалось бы, замечание Гриффина противоречит принципу бритвы Оккама, согласно которому самым верным обычно оказывается самое простое объяснение. Но этот принцип применим только в тех случаях, когда вы располагаете всей необходимой информацией. А Гриффин говорит как раз о том, что всей информации у нас может и не быть. Объяснение, которое выдвигает ученый, диктуется сведениями, которые он собрал, а они, в свою очередь, зависят от вопросов, которыми он задался, а те – от силы его воображения, ограниченного его чувствами. Границы нашего умвельта зачастую превращаются в ширму, скрывающую от нас умвельты других.

Слова Гриффина не стоит воспринимать как карт-бланш на притянутые за уши или паранормальные объяснения поведения животных. Я вижу в этих словах, как и в эссе Нагеля, призыв к тому, чтобы быть скромнее. Они напоминают нам, что другие животные устроены сложно и что, несмотря на весь наш хваленый разум, нам очень трудно их понять, как и противиться своей склонности рассматривать их чувства через призму собственных. Мы можем изучить физику окружающей животное среды; отметить, на что оно откликается и что игнорирует; проследить цепочки нейронов, связывающие его органы чувств с мозгом. Но чтобы по-настоящему понять, каково быть летучей мышью, слоном или пауком, всегда требуется, как говорит психолог Александра Горовиц, «информированное усилие воображения»{15}.

Многие специалисты в области сенсорной биологии имеют опыт в художественной сфере, который, возможно, позволяет им заглянуть за пределы перцептивного мира, на автомате создаваемого нашим мозгом. Сонке Йонсен, например, задолго до того, как перейти к исследованию зрения животных, занимался живописью, скульптурой и современным танцем. Чтобы отразить окружающий нас мир, говорит он, художнику и так приходится выходить за пределы своего умвельта и «заглядывать под капот». Это умение помогает ему «задуматься о разнице перцептивных миров у разных животных». Йонсен обратил внимание, что ученые, специализирующиеся на сенсорных системах, нередко и сами отличаются теми или иными перцептивными особенностями. Сара Зилински, которая изучает зрение у каракатиц и других головоногих, страдает прозопагнозией – она не узнает в лицо даже друзей и близких, включая родную мать. Кентаро Арикава, исследующий цветовое восприятие у бабочек, дальтоник – для него нет разницы между красным и зеленым. У Сюзанны Амадор Кейн, изучающей зрительные и вибрационные сигналы павлинов, немного различается цветовосприятие правого и левого глаза (один видит все словно через красноватый фильтр). Йонсен подозревает, что эти особенности, которые кто-то, возможно, назовет «отклонениями», побуждают своих обладателей выйти за пределы собственного умвельта и соприкоснуться с чужим. Не исключено, что люди, воспринимающие мир нетипичным, по мнению остальных, способом, умеют интуитивно нащупать эту пограничную область.

Это можем и все мы. Я начал книгу с того, что попросил вас представить себе зал, полный воображаемых животных, а впереди у нас еще тринадцать глав, в которых воображению тоже придется хорошенько потрудиться. Как предупреждал Нагель, задача у нас нелегкая. Но усилия, которые от нас потребуются, того стоят. Воображение будет главным подспорьем в нашем путешествии по многообразию существующих в природе умвельтов, а интуиция – основной помехой.

Поздним июньским утром 1998 г. Майк Райан и его бывший студент Рекс Кокрофт отправились на зоологическую экскурсию по панамским джунглям. Обычно Райан интересовался лягушками, но Кокрофт к тому времени увлекся сокососущими насекомыми из семейства горбаток и хотел показать своему другу кое-что потрясающее. До реки ученые доехали на машине, а потом оставили ее на обочине и двинулись вдоль берега пешком. Отыскав подходящий куст, Кокрофт перевернул несколько листьев и почти сразу обнаружил семью крошечных горбаток вида Calloconophora pinguis. В окружении своих детенышей там сидела самка – черная спинка, а спереди массивный продолговатый нарост, похожий на кок Элвиса Пресли.

Горбатки общаются посредством вибраций, передаваемых через лист, на котором они сидят. Сами вибрации беззвучны, но легко преобразуются в звуки. Кокрофт прицепил к листу петличный микрофон, выдал Райану наушники и велел слушать. А потом встряхнул лист. Детеныши тут же разбежались и принялись вибрировать, сокращая мышцы брюшка. «Я думал, это будет похоже на мелкий дробный топот, – вспоминал потом Райан. – А оно оказалось ближе к коровьему мычанию». Звук был глубоким, гулким, совершенно не похожим на те, что, казалось бы, могут издавать насекомые. Когда детеныши успокоились и вернулись к матери, какофония мычаний слилась в стройный хор.

Не сводя взгляда с горбаток, Райан снял наушники. Вокруг пели птицы, надрывались обезьяны-ревуны, стрекотали насекомые. Горбатки не издавали ни звука. Райан надел наушники «и перенесся в совершенно иной мир», рассказывал он мне. Из его умвельта опять начисто пропали звуки джунглей, зато туда вернулось мычание горбаток. «Улетное ощущение, – вспоминал он. – Сенсорное путешествие в чистом виде. Не сходя с места, я перемещался из одной обалденной среды в другую. Это была ярчайшая демонстрация идеи Икскюля».

Концепция умвельта может показаться ограничивающей, поскольку она предполагает, что каждое живое существо заперто в доме своих чувств. Мне же она, наоборот, представляется удивительно раскрепощающей. Она говорит нам, что все вокруг не то, что кажется, и что все воспринимаемое нами – это не более чем отфильтрованная версия того, что мы могли бы воспринимать. Она напоминает, что в темноте есть свет, в тишине – звук, в пустоте – изобилие. Она намекает на проблески непривычного в привычном, необычайного в заурядном, величественного в приземленном. Она показывает, что отважным первооткрывателем можно стать, просто прицепив микрофон к листу. Перейти из одного умвельта в другой – или, по крайней мере, попытаться перейти – это как ступить на другую планету. Неслучайно Икскюль обозначил жанр своей книги как «путевые заметки».

Обращая внимание на других животных, мы углубляем и расширяем свой собственный мир. Прислушаемся к горбаткам – и обнаружим, что растения звенят и гудят от безмолвных вибрационных напевов. Присмотримся к собаке на прогулке – и поймем, что город пронизан запахами, несущими в себе истории и биографии его обитателей. Понаблюдаем за охотящимся тюленем – и выясним, что толща воды полна следов и меток. «Когда смотришь на поведение животного через оптику самого животного, тебе вдруг открываются во всей красе те факты, которые иначе остались бы незамеченными, – объясняет мне сенсорный биолог Коллин Райхмут, работающая с тюленями и морскими львами. – Эти знания как волшебное увеличительное стекло».

Малкольм Макайвер утверждает, что расширение поля зрения у животных, вышедших на сушу, подстегнуло эволюцию навыка планирования и других сложных когнитивных способностей: с разрастанием умвельта развивался и разум. Точно так же и погружение в другие умвельты дает нам возможность смотреть шире и мыслить глубже. Вспоминается гамлетовское «Есть многое на свете, друг Горацио, что и не снилось нашим мудрецам»[8]. К этой цитате часто обращаются, убеждая признать существование сверхъестественного, но я вижу в ней скорее призыв лучше разобраться в естественном. Чувства, которые кажутся нам паранормальными, выглядят так лишь в силу нашей ограниченности и постыдного непонимания этой ограниченности. У философов давно повелось жалеть золотую рыбку в аквариуме, не подозревающую о том, что находится за его стеклянными стенками, но ведь и наши чувства удерживают нас в аквариуме, за пределы которого мы обычно не в состоянии выйти.

Однако мы можем попытаться. Писатели-фантасты любят придумывать параллельные вселенные и альтернативные реальности, где все вроде бы так же, как у нас, но не совсем. Эти реальности существуют! Мы будем посещать их по очереди, начав с древнейшей и универсальной категории чувств – химических, таких как запах и вкус. Оттуда мы неожиданным маршрутом переберемся в царство зрения – того самого чувства, которое господствует в умвельте большинства людей, но по-прежнему полно сюрпризов. Насладившись чудесным миром цвета, мы направимся в более суровые края – на территорию боли и жара. Затем поплывем по волнам разных механических чувств, откликающихся на давление и движение, – к ним относятся осязание, вибрация, слух и самая впечатляющая из ипостасей слуха, эхолокация. После этого, уже опытными сенсорными путешественниками с достаточно подготовленным воображением, мы совершим самое трудное для него усилие и проникнем во владения тех необычных чувств, с помощью которых животные улавливают недоступные нам электрические и магнитные поля. В завершение же нашего маршрута мы посмотрим, как животные интегрируют получаемые от своих органов чувств данные, как человек эти данные искажает и загрязняет и где проходят границы нашей ответственности по отношению к природе.

Как писал когда-то Марсель Пруст, «единственное подлинное путешествие… – это не путешествие к новым пейзажам, а обладание другими глазами… лицезрение вселенной глазами… сотен других людей, лицезрение сотен вселенных, которые каждый из них видит»[9]{16}. Ну что же… В путь!

«Вроде бы он здесь первый раз, – говорит мне Александра Горовиц. – Так что запахов – хоть занюхайся».

«Он» – это Финнеган, иссиня-черный метис лабрадора, который откликается и на Финна. «Здесь» – это тесная комната без окон в Нью-Йорке, где Александра проводит психологические эксперименты с участием собак. «Хоть занюхайся» значит, что комната наверняка переполнена незнакомыми ароматами и любознательному носу Финна найдется много интересной работы. И она находится. Я осматриваюсь, Финн обнюхивается. Он нюхает во все ноздри: усиленно сопя, исследует вспененные коврики на полу, клавиатуру и мышь на рабочем столе, занавеску, прикрывающую угол, и пространство под моим стулом. В отличие от человека, способного изучать новое для себя окружение, слегка поводя головой и глазами, обнюхивающая собака выписывает для этого замысловатые петли, которые могут показаться случайными, а значит, бесцельными. Но Горовиц их такими не считает. Финна, отмечает она, интересуют предметы, которых касались или с которыми взаимодействовали люди. Он идет то по одному, то по другому следу, проверяет те места, где до него находились другие собаки. Утыкается носом в вентиляционные решетки, в дверные щели – туда, откуда воздушные потоки несут новые одоранты, то есть молекулы пахучего вещества[10]. Он обнюхивает разные части одного предмета с разного расстояния. «Как будто подходит вплотную к картине Ван Гога и смотрит, как выглядят мазки вблизи, – комментирует Горовиц. – Вот в таком состоянии обонятельного исследования они и пребывают все время».

Горовиц занимается обонянием собак{17}, и я пришел побеседовать с ней обо всем, что касается нюха и носов. И все равно визуал во мне неистребим: когда Финн заканчивает обследовать помещение и подходит ко мне, мое внимание приковывают его глаза – бездонные и почти черные, как самый темный шоколад[11]. Приходится сделать ощутимое усилие, чтобы сосредоточиться на органе чувств, который расположен перед ними, – влажном кожаном носу черного цвета с двумя развернутыми в разные стороны запятыми ноздрей. Это главное средство взаимодействия Финна с миром. Разберемся, как оно работает.

Глубоко вдохните через нос – для примера и чтобы не захлебнуться в потоке терминов, который я сейчас на вас обрушу. У нас, людей, на вдохе создается единый воздушный поток, позволяющий нам и дышать, и чувствовать запахи. Но у принюхивающейся собаки особые структуры в носу разделяют этот поток надвое{18}. Основная его часть поступает в легкие, но тонкий ручеек, отвечающий только за нюх, устремляется в заднюю часть морды. Там он попадает в лабиринт из тонких костяных перегородок, покрытых липкой субстанцией – обонятельным эпителием. Именно он и улавливает запахи. Эпителий пронизан длинными нейронами, каждый из которых одним своим концом обращен к входящему воздушному потоку и цепляет пролетающие мимо молекулы пахучего вещества с помощью специальных белков, называющихся обонятельными рецепторами. Другой конец каждого из нейронов подсоединен непосредственно к той области мозга, которая именуется обонятельной луковицей. Как только обонятельный рецептор захватывает соответствующую молекулу, нейрон уведомляет мозг и собака воспринимает запах. Все, теперь можете выдохнуть.

Основной принцип работы нюха у человека тот же, просто у собаки всего этого больше: обонятельный эпителий обширнее, нейроны в нем в десятки раз многочисленнее, разновидностей обонятельных рецепторов почти вдвое больше, да и относительные размеры обонятельной луковицы у собак тоже куда солиднее[12]{19}. Кроме того, вся обонятельная аппаратура у них вынесена в отдельный отсек, а наша обращена к основному воздушному потоку, проходящему через нос. И вот это отличие имеет принципиальное значение. Оно означает, что на выдохе мы очищаем нос от одорантов, и поэтому чувство запаха у нас прерывистое, мерцательное. У собак же ощущение более стабильное, поскольку пахучие вещества задерживаются в органе обоняния и при каждом новом втягивании воздуха их становится только больше.

Этому способствует и форма ноздрей{20}. Можно подумать, что, когда собака обнюхивает клочок земли, каждый выдох должен сдувать витающие у поверхности пахучие вещества прочь. Но этого не происходит. Когда представится случай присмотреться к собачьему носу, обратите внимание, как вырезаны ноздри: это не круглые отверстия, а запятые, сужающиеся хвостики которых развернуты в противоположные стороны. Когда нюхающая собака выдыхает, выходящий через эти щели воздух закручивается вихрями, которые затягивают свежие молекулы внутрь носа. Поэтому собака не перестает нюхать даже на выдохе. В одном эксперименте английский пойнтер (обладатель курьезной клички Сэр Сатана) непрерывно втягивал носом воздух на протяжении 40 секунд, сделав за это время 30 выдохов{21}.

Еще бы собачьему носу не быть чутким – с таким-то устройством! Но насколько чутким? Ученые пытались определить порог чувствительности, за которым собака перестает ощущать те или иные химические вещества, но попытки эти внятных ответов не дали: в разных случаях результаты отличались в десятки тысяч раз[13]{22}. Поэтому познавательнее будет не копаться в этой сомнительной статистике, а посмотреть, на что собаки способны. В описанных в литературе экспериментах{23} им удавалось различить по запаху однояйцовых близнецов. Опознать отпечаток пальца, оставленный на предметном стекле, которое затем неделю пролежало под открытым небом на крыше{24}. Понюхав пять отпечатков обуви, определить, в каком направлении ушел тот, кто оставил эти следы{25}. Собак обучают отыскивать взрывчатку, наркотики, мины, пропавших людей и трупы, контрабандную наличность, трюфели, инвазивные сорные растения и скрытые электронные приборы, вынюхивать болезни сельскохозяйственных культур, повышенный уровень сахара, опухоли, постельных клопов и места протечек в нефтепроводах.

Мигалу умеет находить ископаемые останки в археологических раскопах. Пеппер вынюхивает следы далеких разливов нефти на пляжах. Капитан Рон отыскивает кладки черепашьих яиц, чтобы их можно было собрать и уберечь. Биар делает стойку на скрытую электронику. Элвис специализируется на беременных белых медведицах. Трейн, которого за непоседливость забраковали на курсах обнаружения наркотиков, обрел себя в охране природы: теперь он помогает искать помет ягуаров и пум. Такер, в отличие от него, выискивал помет не на суше, а в воде: свесив нос за борт катера, он вынюхивал помет косаток (сейчас он ушел на заслуженный отдых и его сменила Эба). Если запах существует, собаку можно научить его различать. Мы ставим их умвельты себе на службу, компенсируя собственную обонятельную несостоятельность. Их невероятное чутье достойно восхищения, но мы воспринимаем его скорее как салонный фокус. Абстрактно мы понимаем, что собаки обладают невероятно острым нюхом, но не вполне осознаем, как это отражается на их внутренней жизни и как их обонятельный мир отличается от нашего зрительного.

Не в пример свету, который всегда движется по прямой, запах рассеивается, просачивается, заполняет собой пространство и вихрится. Наблюдая, как Финн обнюхивает незнакомое помещение, Александра Горовиц старается стереть ясные контуры, которые прорисовывает ее собственное зрение, и вообразить «мерцающую и переливающуюся среду, где нет никаких четких границ, – объясняет она. – Там есть самые заметные участки, но в основном все словно перетекает одно в другое». Запах распространяется в темноте и огибает углы – ему нипочем многие препятствия, которые не преодолеет взгляд. Для Горовиц сумка, висящая на спинке моего стула, непроницаема, а Финн без труда уловит одоранты спрятанного в ней бутерброда. Запах, в отличие от света, задерживается на одном месте, позволяя узнать, что случилось там раньше[14]. Прежние посетители комнаты Горовиц никаких зримых следов своего пребывания не оставили, зато оставили химические отпечатки, которые сейчас и считывает Финн. Запах может опережать свой источник, выступая его предвестником. Долетевшие до нас ароматы далекого дождя подсказывают, что скоро польет и здесь; просочившиеся из-под двери молекулы родного запаха побуждают собаку бежать в прихожую встречать хозяев. Эти способности порой приравнивают к экстрасенсорным, однако ничего сверхъестественного здесь нет: это все то же обоняние, просто нос различает некоторые вещи раньше глаз. Нюхая, Финн не только оценивает настоящее, но заодно проникает в прошлое и предугадывает будущее. А еще он читает биографии. Животные – это дырявые мешки с химикатами, наполняющие воздух клубами одорантов[15]. Некоторые виды оставляют пахучие сообщения намеренно, а остальные делают то же самое невольно, выдавая обладателям чуткого носа свое присутствие, местоположение, личность, состояние здоровья, а также меню недавних трапез[16].

«Я никогда особенно не задумывалась о носах, – говорит Горовиц. – Как-то не приходило в голову»[17]. Занявшись собаками, она начала с изучения более интересных для психолога вопросов, таких как отношение к несправедливости. Но прочитав Икскюля и начав размышлять об умвельтах, она переключилась на изучение обоняния, то есть темы, более интересной для самих собак.

Она отмечает, например, что многие собаковладельцы лишают своих питомцев радости обнюхать все всласть. Для собаки любая прогулка – это целая обонятельная одиссея. Но если владелец этого не осознает и считает прогулку просто моционом или походом в какое-то определенное место, любая попытка питомца к чему-то принюхаться его раздражает. Стоит собаке застыть, внюхиваясь в невидимый след, ее тут же поторопят. Стоит ей заинтересоваться экскрементами, разлагающимся трупиком или еще чем-то, на взгляд владельца, отвратительным, ее тут же оттащат, резко дернув за поводок. Стоит сунуться носом под хвост к другой собаке, тут же услышишь: «Фу! Прекрати!» Потому что неприлично. Люди же друг друга не обнюхивают – в западной культуре по крайней мере[18]. «Обняться можно, но, если мы при этом примемся втягивать носом воздух, это будет странно, – говорит Горовиц. – Сделать комплимент по поводу духов допустимо, но сказать, что от самого человека хорошо пахнет, можно только если вы с ним в очень близких отношениях». Люди в который раз навязывают собакам свои представления – и свой умвельт, – вынуждая смотреть вместо того, чтобы нюхать, обедняя их обонятельный мир и во многом подавляя их собачью сущность. Особенно отчетливо Горовиц убедилась в этом, когда привела Финна на поисковые игры.

На этих занятиях, которые почему-то классифицируются как спортивные, собак просто учат обнаруживать скрытый запах, постепенно усложняя условия поиска. Казалось бы, собакам это должно даваться само собой, однако у многих одногруппников Финна возникали затруднения. Одним как будто не хватало самостоятельности: они терялись, не понимая, что делать, и хозяевам приходилось водить их от ящика к ящику за ошейник. Других раздражало присутствие чужих собак, и они лаяли без умолку. Но к концу лета с этими поведенческими проблемами удалось справиться. Безынициативные стали активнее, раздражительные – терпимее. Дела вроде пошли на лад. Увлекшись, Горовиц провела вместе с коллегой Шарлоттой Дюрантон собственный эксперимент с двадцатью собаками. В присутствии каждого испытуемого Шарлотта ставила миску в одно из трех мест: в первом в миске всегда был корм, во втором миска всегда была пустой, в третьем бывало по-разному{26}. Собаки быстро учились подходить ко всегда полной миске и не удостаивать вниманием всегда пустую. А третья, непредсказуемая? Желание собаки подойти к третьей миске – это показатель того, что у когнитивных психологов называется искажением положительного суждения, а у всех остальных – оптимизмом. Всего через две недели поисковых игр Горовиц обнаружила, что оптимизма у собак прибавилось. По мере того как оживал нюх, живее и радостнее становился и их окружающий мир. (Для сравнения: две недели занятий по отработке движения «рядом» – работы на послушание, не требующей от собаки ни самостоятельности, ни острого чутья, – никак на собачьем настроении не отразились.)

Для Александры Горовиц выводы очевидны: дайте собакам быть собаками. Признайте, что их умвельт отличается от нашего, и руководствуйтесь этим отличием. Сама она, придерживаясь этого принципа, выводит Финна на целенаправленные «нюхательные» прогулки, на которых ему разрешается нюхать сколько обонятельной луковице угодно. Останавливается собака – останавливается хозяйка. Темп задает собачий нос. Прогулки получаются очень неспешными, но ведь никто никуда и не торопится. На одну из таких прогулок мы отправляемся вместе – нам предстоит пройти несколько кварталов на запад от офиса Горовиц и свернуть в манхэттенский Риверсайд-парк. Густой и жаркий летний воздух пропитан запахами мусора, мочи и выхлопных газов – это все, что различаю я. Финн различает больше. Он водит носом вдоль трещин в асфальте. Исследует дорожный знак. Останавливается понюхать гидрант – «потому, что тут считают своим долгом отметиться все собаки Колумбийского университета», поясняет Горовиц. Иногда, понюхав свежее пятно мочи, Финн поднимает голову, оглядывается (или обнюхивается) и обнаруживает собаку, которая это пятно недавно оставила. Запах – это не просто «вещь в себе», но отсылка к чему-то, а прогулка – не просто путь из точки А в точку Б, но путешествие по многослойным и незримым манхэттенским сюжетам.

Мы входим в парк – теперь в воздухе смешиваются запахи зелени, скошенной травы, перегноя и барбекю. Мимо проходит другая собака, и Финн, обернувшись, берет ароматическую пробу – при этом он слегка надувает щеки, словно попыхивает сигарой. Приближаются два больших пуделя, но хозяин оттаскивает их прочь и заслоняет собой, прижимая к ограде. Горовиц огорчается. Но потом, к ее радости, прибегает австралийская овчарка, и они с Финном начинают кружить по газону, с энтузиазмом нюхая друг у друга под хвостом. Мы тем временем ведем светскую беседу с хозяином, выясняя пол чужого питомца по местоимениям, как Финн – по запаху. Мы уточняем возраст, Финн его унюхивает. Мы не спрашиваем насчет здоровья овчарки или ее готовности к случке, а Финну и спрашивать не надо. «Какое-то время я пыталась учуять то, что чует он, но сейчас я эти попытки почти оставила – понятно ведь, что уловить то же самое мне не удастся», – говорит Горовиц. Но нам есть куда развиваться. Хотя человеческий нос проще в анатомическом отношении, чем собачий, и слишком высоко вознесен над землей, он используется не в полную силу. Чаще втягивая носом воздух и внимательнее отслеживая вдыхаемые запахи, Горовиц, по ее собственным словам, натренировала обоняние (и собрала богатый урожай косых взглядов). «У нас превосходный нос. Просто мы пользуемся им не так активно, как собаки».

Как убедилась Горовиц во время работы над своей книгой «Быть собакой» (Being a Dog), когда о собаках заговариваешь с нейроучеными, исследующими обоняние у человека, беседа принимает забавный оборот. Они сразу напрягаются, занимают оборонительную позицию и во всем чуют – ну да, чуют – ущемление и посягательство. Одним не нравится, что именно с собаками носятся как с эталоном остроты обоняния, хотя среди млекопитающих полно других великолепных нюхачей, таких как крысы (которые тоже умеют находить по запаху мины), свиньи (площадь обонятельного эпителия у которых вдвое больше, чем у немецкой овчарки) и слоны (о которых мы еще поговорим отдельно){27}. Другие отмечают огромные расхождения в результатах исследований способности собак улавливать те или иные запахи. Судя по этим публикациям, обоняние у собак в миллиард раз лучше человеческого – или в миллион, или всего лишь в 10 000. В некоторых случаях превосходство, наоборот, оказывается на стороне человека: из 15 пахучих веществ, на которых тестировали представителей обоих видов, люди обставили собак в пяти случаях, в том числе с бета-иононом (кедровое дерево) и амилацетатом (бананы){28}. Кроме того, человеку великолепно удается отличать одни запахи от других: если найти два совершенно одинаковых для человека цветовых оттенка проще простого, то составить неразличимые пары запахов оказывается нелегко. Нейробиолог Джон Макганн пытался это сделать. «Мы предъявляли испытуемым ароматы, которые даже мыши не отличают один от другого, а люди – запросто, как нечего делать», – рассказывает он мне.

Тем не менее учебники по-прежнему уверяют, что обоняние у нас слабое. Истоки этого нелестного мифа Макганн нашел в XIX в.: в 1879 г. нейроученый (как его назвали бы сегодня) Поль Брока заметил, что наши обонятельные луковицы сильно уступают в размерах луковицам других млекопитающих{29}. Он пришел к выводу, что обоняние – это примитивное, животное чувство и его утрата была необходима человеку для обретения более высоких умственных способностей и свободы воли. После чего он и классифицировал нас (наряду с другими приматами, а также китами) как слабых нюхачей. Этот ярлык цепляется к нам до сих пор, хотя Брока никогда не замерял действительную остроту обоняния у животных и судил о ней лишь по геометрическим параметрам мозга. Если брать относительный размер (в сравнении с другими структурами мозга), то обонятельная луковица у человека будет меньше мышиной, но в абсолютном выражении она крупнее и нейронов в ней не меньше. О чем свидетельствуют эти показатели применительно к ощущению запаха тем или иным животным, неизвестно[19].

Кроме того, это шаблонное представление о слабости человеческого обоняния – сугубо западное, присущее культурам, где умение различать запахи издавна обесценивалось. Платон и Аристотель доказывали, что обоняние слишком зыбко и неструктурировано и потому обеспечивает нам лишь эмоциональные впечатления. Дарвин полагал его «чрезвычайно мало полезным»{30}. Кант говорил, что «запах не поддается описанию, только сопоставлению с каким-нибудь другим чувством»{31}. В подтверждение этой концепции достаточно сказать, что в английском языке насчитывается всего три «строго обонятельных» эпитета – «вонючий» (stinky), «душистый» (fragrant) и «затхлый» (musty){32}. Все остальные – это либо синонимы («благоухающий», «зловонный»), либо очень расплывчатые метафоры («тлетворный», «дурманящий»), либо заимствования у других чувств («сладкий», «пряный»), либо отсылка к источнику запаха («розовый», «лимонный»). Из пяти аристотелевских чувств четыре обладают обширным собственным лексиконом. И только обоняние, как писала Диана Акерман, «бессловесно»{33}.

С ней категорически не согласились бы представители малайских племен джахай, семак-бери и маник, а также многие другие охотники-собиратели, располагающие развитым обонятельным словарем{34}. У джахаев имеется десяток слов, обозначающих запах и ничего, кроме запаха: одно описывает аромат бензина, мокриц и помета летучих мышей; другое объединяет креветок, сок гевеи, гнилое мясо и тигров; третье относится к мылу, плодам дуриана и похожему на попкорн запаху бинтуронга[20]. Как убедилась психолог Асифа Маджид, джахаи «не испытывают ни малейших затруднений, говоря о запахах»: они называют их так же легко, как мы называем цвета. Помидор – красный, бинтуронг – «итпит». Запах играет основополагающую роль и в культуре джахаев. Как-то раз знакомый джахай упрекнул Маджид в том, что она уселась слишком близко к своему коллеге и их запахи смешиваются. В другой раз она попыталась подобрать слово для запаха дикого имбиря, и джахайские дети подняли ее на смех – во-первых, за саму неудачную попытку, а во-вторых, потому что Асифа пыталась назвать запах всего растения целиком, хотя ясно же, что стебель и цветы пахнут по-разному. Миф о слабости человеческого обоняния «можно было бы развенчать гораздо раньше, если бы об этом чувстве судили не по британцам и американцам, а по джахаям», – считает Маджид.

Но и представителям Запада найдется, чем удивить нас в плане обоняния, если дать им шанс. В 2006 г. нейробиолог Джесс Портер приводила студентов с завязанными глазами в парк в Беркли и просила их пройти по десятиметровому следу из разбрызганного в траве шоколадного масла{35}. Молодые люди опускались на четвереньки, принюхивались, как собаки, и выглядели довольно комично, но с заданием справлялись, причем с каждым разом всё лучше.

Александра Горовиц, когда я к ней наведался, подбила меня тоже попробовать нечто подобное и выложила на полу пропитанную шоколадным маслом бечевку. И вот я, закрыв глаза и раздув ноздри, опускаюсь на пол и старательно нюхаю. Взяв шоколадный след почти сразу, я бодро по нему двигаюсь. Теряя след, я верчу головой в попытке уловить его снова, в точности как собака. Но на этом сходство заканчивается. Собака втягивает воздух шесть раз в секунду, создавая устойчивый поток, несущий пахучие вещества к обонятельным рецепторам. У меня же после нескольких вдохов подряд начинается гипервентиляция, а когда я прерываюсь, чтобы отдышаться, я немедленно теряю след. В итоге вдоль бечевки-то я двигаюсь, но там, где Финну требуется полсекунды, у меня уходит минута. И даже при регулярных тренировках мне за ним все равно не угнаться – у меня просто нет необходимого оснащения. И самое главное, говорит Горовиц, выдергивая бечевку у меня из-под носа: собака может идти по следу, даже если убрать источник запаха. Мы с Горовиц пробуем проделать то же самое, утыкаясь носом в пустой пол. «Ничего не чувствую», – признается она. Даже если человек недооценивает свое обоняние, невозможно отрицать, что мы с собаками обитаем в разных обонятельных мирах. И их мир настолько сложен, что остается только удивляться, как мы вообще имеем о нем представление.

Свет чувствуют многие живые существа. На звук реагируют некоторые. Электрические и магнитные поля ощущают немногие избранные. Но химические вещества улавливают, пожалуй, все без исключения. Даже бактерия, состоящая из одной-единственной клетки, способна отыскивать пищу и избегать опасности, повинуясь молекулярным подсказкам из внешнего мира. Еще бактерии умеют подавать свои собственные химические сигналы для коммуникации друг с другом, запуская инфекции и производя другие согласованные действия, только когда бактерий скапливается достаточно много. Эти сигналы, в свою очередь, считываются и эксплуатируются вирусами-бактериофагами, у которых явно имеется химическое чутье, хотя они и представляют собой создания настолько простые, что ученые до сих пор не решили, считать ли их живыми{36}. Таким образом, химические вещества – это древнейший и универсальнейший источник сенсорной информации{37}. Они присутствуют в умвельтах с начала существования самих умвельтов и при этом входят в число самых труднообъяснимых их составляющих.

Ученым, занимающимся зрением и слухом, работается сравнительно легко. Световые и звуковые волны можно описывать с помощью таких четких количественных параметров, как яркость и длина волны, ну или громкость и частота. Направьте мне в глаз световую волну длиной 480 нм – и я увижу синий цвет. Издайте звук частотой 261 Гц – и я услышу ноту «до» третьей октавы. В области запахов такой предсказуемости попросту не существует. Число различных возможных одорантов практически бесконечно{38}. Для их классификации ученые обращаются к таким субъективным понятиям, как интенсивность и приятность, которые можно оценить, только спросив у человека. Что еще хуже, у нас нет надежных способов спрогнозировать по химической структуре молекулы, как эта молекула пахнет – и пахнет ли она вообще[21]. Тем не менее многие животные легко и непринужденно разгадывают обонятельные головоломки без всякой спецподготовки в области химии или нейронауки. Их носы безраздельно властвуют над этой бесконечностью{39}. Как же им это удается?

Основные принципы прояснились в 1991 г., когда свое революционное открытие совершили Линда Бак и Ричард Аксель. В работе, за которую в 2004 г. получат Нобелевскую премию{40}, эти двое описали большую группу генов, кодирующих обонятельные рецепторы – белки, которые первыми распознают пахучие молекулы[22]. Выше мы говорили об этих рецепторах применительно к собакам, но в действительности они составляют основу обоняния у всех представителей животного царства. Скорее всего, обонятельные рецепторы узнают «свои» молекулы точно так же, как розетки разного типа узнают каждая свой вариант штекера[23]. Когда рецептор захватывает молекулу, его нейрон отправляет сигнал в обонятельный центр мозга, и животное воспринимает запах. Но подробности этого процесса по-прежнему туманны. На все огромное разнообразие вероятных одорантов никаких отдельных рецепторов просто не хватит, а значит, восприятие запаха должно обеспечиваться комбинацией срабатывающих обонятельных нейронов. Если срабатывает одна группа, вы наслаждаетесь чарующим ароматом роз. Если срабатывает другая, вы морщите нос от вони рвотных масс. Такой код наверняка существует, но его природа пока почти не разгадана.

Кроме того, обонятельные рецепторы разных людей иногда различаются, причем довольно резко. Например, ген OR7D4 кодирует рецептор к андростенону – химическому веществу, которое определяет запах нестираных носков и несвежего тела{41}. Большинству людей эти запахи кажутся отталкивающими. Но для отдельных везунчиков, унаследовавших немного отличающуюся версию OR7D4, андростенон пахнет ванилью. Это лишь один рецептор из сотен, и все они существуют в разных формах, создавая для каждого из нас собственный, слегка персонализированный умвельт. Вполне вероятно, что все мы обоняем мир немного по-своему. И если одному человеку настолько трудно представить обонятельный умвельт другого, представьте, каково приходится разным видам.

К любым попыткам сравнить обоняние одного животного с другим нужно относиться скептически. Мне многократно попадалось утверждение, что у слона обоняние в пять раз острее, чем у бладхаунда, но что это вообще значит? Что слон различает в пять раз больше химических веществ? Чувствует те же вещества, но при пятикратно меньшей концентрации? С пятикратно большего расстояния? Помнит запахи в пять раз дольше? Подобные сравнения всегда будут несостоятельными, потому что обоняние разнообразно и его обычно нельзя измерить количественно. Поэтому, вместо того чтобы спрашивать, насколько хорошее у того или иного вида обоняние, лучше поинтересоваться, насколько важно обоняние для этого животного и для чего оно ему служит.

У самцов мотылька, например, обоняние очень точно настроено на половые аттрактанты, выделяемые самками{42}. Благодаря перистым антеннам с длинными ворсинками насекомые улавливают эти одоранты за много километров и, трепеща крыльями, устремляются к их источнику. Их жизнь подчинена обонянию настолько, что самцы бражника, которым ученые пересаживали антенны самок, начинали вести себя как самки, то есть принимались выискивать по запаху не партнерш для спаривания, а места для кладки{43}. Обоняние у них просто потрясающее – свидетельство тому их абсолютная неистребимость. Но служит им это потрясающее обоняние лишь для ограниченного ряда задач. Мотыльков иногда называют «дронами, летящими на запах», и это не преувеличение{44}. У взрослых самцов многих видов отсутствует даже ротовой аппарат: освободившись от необходимости питаться, они проводят свой короткий век в полете, в поиске – и в спаривании. Их поведение настолько примитивно, что их ничего не стоит обмануть и направить по ложному следу. Имитируя запах самок мотыльков, пауки-боладоры заманивают самцов в гибельную засаду, а крестьяне – в ловушки{45}.

Однако так обстоят дела не у всех насекомых – некоторые обращаются с запахами куда более замысловато.

Леонора Оливос-Сиснерос вытаскивает из шкафа в своей нью-йоркской лаборатории большой герметично закрывающийся контейнер и приподнимает крышку – под ней шевелится масса темно-красных крапинок. Это муравьи. Если конкретнее – Ooceraea biroi, неприметный их вид, отличающийся от большинства собратьев повышенной коренастостью и, что необычно, отсутствием в колонии царицы и самцов. Все особи там – самки, и все способны размножаться, копируя себя. Сейчас в контейнере копошится около 10 000 таких самок. Большинство образовали своими телами что-то вроде импровизированного гнезда, в котором они укрывают личинки. Остальные снуют вокруг в поисках пищи. Оливос-Сиснерос кормит их другими муравьями, в том числе эскамолесом – личинками гораздо более крупного вида, которые она привозит из Мексики.

Ooceraea biroi настолько малы, что сосредоточить взгляд на отдельном муравье очень трудно. Под микроскопом их разглядывать проще – и не только за счет увеличения, но и потому, что Оливос-Сиснерос их красит. Вооружившись энтомологической булавкой, она твердой рукой ставит на спинках муравьев желтые, оранжевые, лиловые, синие и зеленые метки. Это индивидуальный цветовой код, по которому их будет отслеживать система автоматических камер. Но и на глаз распознавать раскрашенных муравьев оказывается проще. Я то и дело замечаю, как один постукивает другого утолщенными кончиками антенн. Это действие, которое обозначается прелестным термином «антеннинг», у муравьев выступает эквивалентом обнюхивания. Именно так они анализируют химические вещества на теле друг друга и отличают собратьев по колонии от чужаков. Обычно эти муравьи живут под землей и зрение у них полностью отсутствует. «Зрение не задействовано никак, – сообщает мне Дэниел Кронауэр, руководитель лаборатории. – Коммуникация у Ooceraea biroi целиком и полностью химическая».

Химические вещества, которые при этом используются, называются феромонами{46} – это важный термин, хотя зачастую и превратно понимаемый. Он обозначает химические сигналы, с помощью которых передаются сообщения между представителями одного и того же вида. Бомбикол, позволяющий самкам мотыльков привлекать самцов, – это феромон, а углекислый газ, влекущий ко мне комаров, – нет. Кроме того, феромоны – это стандартизированные сообщения, смысл и порядок применения которых для всех представителей данного вида одинаковы. Все самки шелкопряда выделяют бомбикол, все самцы шелкопряда на него откликаются. Но одоранты, которые отличают запах одного человека от другого, феромонами не являются. Поэтому сколько ни проводи феромонных вечеринок, на которых «находящиеся в активном поиске» нюхают друг у друга одежду, и ни выпускай «духов с феромонами», рекламируемых как афродизиаки, но существование феромонов у человека по-прежнему остается под вопросом{47}. Пока не найдено ни одного, хотя поиски ведутся не первое десятилетие[24].

Муравьиные феромоны – совсем другое дело{48}. Их много, и муравьи находят им разное применение в зависимости от свойств. Летучие вещества с низким молекулярным весом используются для организации больших групп рабочих муравьев, способных быстро навалиться на добычу, или для мгновенного объявления тревоги. Стоит раздавить голову одному муравью – и рассеявшиеся в воздухе феромоны в считаные секунды направят его оказавшихся поблизости собратьев в бой. Вещества среднего молекулярного веса, разлетающиеся медленнее, используются для маркировки следов. Найдя пищу, рабочие оставляют дорожки из меток, которые указывают собратьям путь к кормовому участку. Чем больше рабочих снует по маршруту, оставляя такие метки, тем сильнее след, а когда кормовой участок начинает истощаться, след слабеет. Муравьи-листорезы чуют такой свой феромон в настолько микроскопических дозах, что одного миллиграмма хватило бы, чтобы трижды опоясать муравьиной дорожкой всю нашу планету{49}. И наконец, самые тяжелые химические вещества, которые почти не попадают в воздух, обнаруживаются на поверхности муравьиного тела. Эти вещества, называемые кутикулярными углеводородами, служат идентификационными бейджами{50}. Они нужны муравьям, чтобы отличать представителей своего вида от остальных, собратьев по колонии от чужаков, царицу от рабочих. Кроме того, царицы с помощью своих феромонов препятствуют размножению рабочих или помечают непокорных подданных, которых нужно покарать{51}.

Власть феромонов над муравьями настолько велика, что под их влиянием насекомые могут совершать во вред себе самые нелепые действия, несмотря на наличие других относящихся к делу сенсорных сигналов. Красные муравьи заботятся о гусеницах бабочек-голубянок, не имеющих ни малейшего внешнего сходства с личинками муравьев, но зато пахнущих в точности как личинки{52}. Муравьи-легионеры, повинуясь указаниям феромонов, будут двигаться по дорожке из химических меток, даже если она замыкается сама на себя: сотни насекомых так и будут маршировать по этой «спирали смерти», пока не умрут от истощения[25]{53}. Констатировать смерть сородича многим муравьям тоже помогают феромоны: когда легендарный биолог Эдвард Уилсон мазал живых муравьев олеиновой кислотой, собратья принимали их за трупы и тащили на участок, отведенный колонией под свалку отходов{54}. И неважно, что «живой труп» активно отбрыкивался, – главное, что он пах как мертвый.

«Мир муравьев – это бурный процесс непрерывной передачи друг другу феромонов, – говорил Уилсон. – Мы его, конечно, не видим. Мы видим только множество крошечных рыжих созданий, беспорядочно снующих туда-сюда, однако за этой картиной скрываются целеустремленность, координация и коммуникация»{55}. И все это основано на феромонах. Именно эти пахучие вещества дают муравьям возможность восторжествовать над индивидуальностью и действовать как суперорганизм, сплетая усилия не подозревающих об этом отдельных особей в сложное трансцендентное поведение. Именно они превращают муравьев-легионеров в несокрушимое войско, аргентинских муравьев – в строителей суперколоний длиной в несколько километров, а муравьев-листорезов – в фермеров, выращивающих грибы. Муравьиная цивилизация – одна из самых впечатляющих на нашей планете, и, как писала когда-то исследовательница этих насекомых Патриция д'Этторре, «их гений, конечно, сосредоточен в антеннах»{56}.

Проведенное Кронауэром исследование Ooceraea biroi проясняет, как мог возникнуть у муравьев этот гений. Муравьи – это, по сути, семейство высокоспециализированных ос, которое появилось от 140 до 168 млн лет назад и быстро перешло от одиночного образа жизни к крайней форме общественного{57}, по дороге заметно нарастив свой арсенал генов обонятельных рецепторов – тех самых, благодаря которым они улавливают пахучие вещества{58}. Если у дрозофил таких генов насчитывается 60, а у медоносных пчел – 140, то у большинства муравьев их 300–400, а у Ooceraea biroi – рекордные пять сотен[26]. Почему? Вот три подсказки{59}. Первая: треть обонятельных рецепторов у Ooceraea biroi обнаруживается только с тыльной стороны антенн – на той поверхности, которой муравьи касаются друг друга во время ощупывания-антеннинга. Вторая: эти рецепторы специально предназначены для распознавания тяжелых феромонов, которые муравьи «носят» как идентификационные бейджи. Третья: все эти 180 (или около того) рецепторов произошли от одного-единственного гена, который раз за разом дуплицировался примерно в тот период, когда древние муравьи переходили от одиночного существования к созданию колоний. В совокупности эти факты позволили Кронауэру предположить, что все эти дополнительные мощности должны были помогать муравьям точнее опознавать своих собратьев. Тем более что при опознании они не просто ориентируются на отсутствие или присутствие одного феромона, но оценивают соотношение концентраций нескольких десятков таких феромонов. Это трудоемкие вычисления, но именно они лежат в основе всех остальных действий муравьев. Приумножив обонятельный потенциал, они обрели средства для управления своими сложными обществами.

Особенно отчетливо зависимость муравьев от обоняния проявляется, если лишить их этого чувства. Когда Кронауэр заблокировал у Ooceraea biroi ген под названием orco, продукт которого необходим рецепторам, чтобы распознавать свои целевые молекулы, муравьи-мутанты стали вести себя совершенно не по-муравьиному{60}. «Они с самого начала были какие-то не такие, – рассказывает мне Леонора Оливос-Сиснерос. – Это просто бросалось в глаза». Они не пытались идти по феромонному следу. Они игнорировали препятствия, которые всегда останавливали обычных муравьев, – например, линии, прочерченные маркером. Игнорировали личинок, о которых в обычном состоянии были обязаны заботиться. Игнорировали колонию как таковую и днями напролет разгуливали сами по себе, а когда все-таки случайно забредали в муравейник, сеяли там хаос. В частности, на ровном месте выделяли феромоны тревоги, повергая сородичей в беспричинную панику. «Они не подозревают, что вокруг другие такие же муравьи, – пояснял Кронауэр. – Они их просто не чувствуют». Их остается только пожалеть. Муравей без обоняния – это муравей без колонии, а муравей без колонии уже практически не муравей[27].

Муравьи – наверное, самый яркий пример могущества феромонов, но далеко не единственный. Самки омаров мочатся прямо в «лицо» самцам, соблазняя их половым аттрактантом{61}. Самцы мышей выделяют вместе с мочой феромон, который придает другим компонентам их запаха особую привлекательность для самок{62}. Это вещество называется дарсин – в честь мистера Дарси, главного героя романа Джейн Остин «Гордость и предубеждение» (Pride and Prejudice). Орхидеи вида офрис паукообразный приманивают для опыления самцов пчел, имитируя пчелиные феромоны-аттрактанты{63}. Как писал когда-то Эдвард Уилсон, «нас повсюду, особенно на природе, окутывают густые облака феромонов. Они выделяются в виде капелек весом в миллионные доли грамма и могут переноситься примерно на километр»{64}. Эти специализированные послания и правят всем животным царством, от самых крохотных его представителей до гигантов.

В 2005 г. Люси Бейтс приехала в кенийский Национальный парк Амбосели изучать слонов. В первую же вылазку опытные полевые помощники предупредили ее, что здешние слоны, за которыми ученые наблюдают с 1970-х гг., почти наверняка заметят: в исследовательской группе появилась новенькая. Бейтс не поверила. Как они узнают? И какая им разница? Но как только группа добралась до стада и заглушила мотор, слоны тут же развернулись в их сторону. «Один из них подошел, сунул хобот в окно машины с моей стороны и шумно втянул воздух, – рассказывает мне Бейтс. – Они знали, что внутри есть кто-то незнакомый».

За следующие несколько лет Бейтс отлично усвоила то, что знает любой имеющий дело со слонами: главную роль в их жизни играет обоняние. Для этого не обязательно знать про рекордный список из 2000 генов обонятельных рецепторов и помнить размеры слоновьей обонятельной луковицы{65}. Достаточно взглянуть на хобот. Ни у какого другого животного нет настолько заметного и подвижного носа, благодаря которому нам так легко наблюдать, как нюхает слон. Что бы слон ни делал – и когда он идет, и когда ест, и когда тревожится, и когда спокоен, – хобот находится в постоянном движении: раскачивается, сворачивается кольцом, изгибается, сканирует пространство, обнюхивает и прощупывает. Иногда он как перископ вытягивается вверх на всю свою почти двухметровую длину. Иногда его движения едва различимы. «Подойдешь к пасущемуся слону, который слышит твое приближение, и он, не поворачивая головы, просто шевельнет в твою сторону кончиком хобота», – рассказывает Бейтс.

Африканские слоны отыскивают с помощью хобота свои любимые растения, даже когда те спрятаны в закрытом ящике или перемешаны с ворохом прочей зелени{66}. Они усваивают новые для них запахи: три африканских слона, которых наскоро обучили распознавать тротил, считающийся неразличимым для человеческого носа, находили взрывчатку успешнее, чем натасканные на ее поиск служебные собаки{67}. Двоим из этих слонов, Чишуру и Муссине, удавалось, обнюхав человека, опознать его запах в ряду из девяти образцов, взятых у девяти разных людей{68}. Но и индийские слоны не отстают{69}. В одном из исследований они определяли – исключительно по запаху, – в каком из двух закрытых ведер больше корма. Человек на такое неспособен в принципе, и даже собакам (как показал один из экспериментов Александры Горовиц) такой фокус дается с трудом[28]. «Мы можем оценить разницу в количестве на глаз, это да, а вот по запаху – ни за что, как ни старайся, – говорит Бейтс. – Уровень информации, которую они так считывают, для нас просто запределен».

Опасность слоны тоже чуют носом. Спустя какое-то время после приезда Бейтс в Амбосели один из сотрудников подвез в джипе, который служил научной группе не первое десятилетие, пару масаев. На следующий день, когда группа выехала в поле, слоны встретили знакомую машину как-то настороженно. Молодые масаи иногда устраивают на слонов охоту с копьем, поэтому Бейтс предположила, что слонов встревожил оставшийся в машине запах – смесь аромата коров, которых разводят масаи, молочных продуктов, которыми они питаются, и охры, которой они себя раскрашивают. Чтобы проверить свое предположение, Бейтс разложила по разным точкам заповедника свертки с одеждой. К выстиранным вещам или одежде, которую носили представители народности камба, не представляющие для слонов опасности, серые гиганты приближались с любопытством, но без тревоги{70}. Однако стоило им почуять одежду масаев – и они выдавали совершенно четкую и недвусмысленную реакцию. «Один хобот взметнется вверх, и все стадо тут же несется со всех ног прочь, и почти всегда – в заросли высокой травы, – рассказывает Бейтс. – Нагляднее некуда. Каждый раз, каждое стадо, без исключений».

Если отвлечься от врагов и пищи, для слона не найдется запаха более важного, чем запах других слонов. Они регулярно касаются друг друга хоботом, обследуя железы, гениталии и пасть. Встречаясь после долгой разлуки, африканские слоны выполняют энергичный приветственный ритуал{71}. Мы видим, как они хлопают ушами, и слышим глухой утробный рокот, но для самих слонов это еще и бурный обмен обонятельными любезностями. Они активно испражняются и мочатся, а вдобавок выделяют пахучую жидкость из желез, расположенных позади глаз, окутывая себя и остальных облаками ароматов.

Мало кто из ученых сделал для исследования обоняния у слонов столько, сколько биохимик Бетс Расмуссен[29], которую в свое время провозгласили «королевой слоновьих выделений, испражнений и испарений»{72}. Если это выделяет слон – даже не сомневайтесь, Расмуссен это совершенно точно нюхала, а то и пробовала на вкус. Слоновьи выделения, как оказалось, полны феромонов, а значит, и смысла. В 1996 г., проработав со слонами 15 лет, Расмуссен изолировала химическое вещество Z-7-додецен-1-ил-ацетат, который слонихи выделяют вместе с мочой, оповещая слонов о готовности к спариванию{73}. Поразительно, как половой жизнью такого огромного и сложного существа может управлять одно-единственное химическое соединение. Еще поразительнее, что с помощью этого же соединения приманивают самцов самки мотыльков. К счастью, мотыльков мужского пола слонихи не прельщают, поскольку это соединение – лишь одно из нескольких в списке их требований. Еще большая удача, что слоны не вожделеют самок мотыльков, поскольку те выделяют феромон в микроскопических дозах. Зато друг для друга слоны сияют словно обонятельные маяки. Как в итоге выяснила Расмуссен, слоны распознают по запаху разные стадии эстрального цикла у слоних или период гона (он называется «муст») у самцов, когда те становятся гиперагрессивными{74}. Узнают они и отдельных особей. Шагая по давно протоптанным тропам, соединяющим участки их обитания, они оставляют метки из мочи и фекалий – и это не просто отходы жизнедеятельности, но личные сообщения, которые читают хоботами сородичи{75}.

В 2007 г. Люси Бейтс придумала остроумный способ проверить эту идею{76}. Следуя за каким-нибудь слоновьим семейством, она дожидалась, пока один из слонов помочится. Как только стадо отправлялось дальше, она подъезжала, снимала совком слой пропитанной мочой земли и клала ее в контейнер из-под мороженого. Затем она снова колесила по саванне, пока не находила другое стадо или то же самое. Она вытряхивала землю из контейнера на предполагаемом пути слонов, пулей мчалась на подходящий наблюдательный пункт и ждала. «Попотеть пришлось изрядно, – рассказывала она мне. – Сколько раз я думала, что они двинутся в одну сторону, выкладывала образец, а они сворачивали в другую. Это очень выматывало». Но когда ей все же удавалось подгадать, слоны обязательно обследовали выложенный образец. Если он был пропитан мочой представителя другой семейной группы, они тут же теряли к нему интерес. Моча, принадлежавшая родственнику, которого сейчас с ними не было, интересовала их заметно больше. Но особенный ажиотаж вызывала моча кого-нибудь из тех, кто в данный момент брел позади. То есть они безошибочно определяли, кому принадлежит моча, и, обнаруживая на дороге метку того, кто мог ее оставить, разве что телепортировавшись из арьергарда, приходили в замешательство и исследовали ее особенно тщательно. Слоны перемещаются большими семейными группами и, судя по всему, хорошо представляют себе не только состав своей группы, но и местонахождение всех в нее входящих. Это представление строится на запахах. «Сколько информации они непрерывно извлекают на ходу из всего того огромного множества запахов, которые улавливают, – это же захлебнуться можно в таком потоке!» – говорит Бейтс.

Точную природу этой информации трудно определить. Запечатлевать запахи не так-то просто, поэтому, в отличие от других ученых, которые могут фотографировать действия, жесты и демонстрации или же записывать звуки, исследователям запахов приходится собирать пропитанную мочой почву. И воспроизводить запахи тоже нелегко: запах невозможно включить на проигрывателе или вывести на экран, поэтому исследователям приходится выкладывать собранные куски меченой земли перед слоновьим стадом. Это если они в принципе обращаются к запахам и обонянию, потому что во многих случаях ученые, занимающиеся слонами, исследуют работу их мозга в экспериментах, подразумевающих ведущую роль зрительного восприятия, и инвентарь подбирают соответствующий – зеркала и прочее в том же духе. Сколько особенностей сознания слонов мы упускаем, отказываясь учитывать основной канал их восприятия?

Что помимо «удостоверений личности» они считывают с пахучих приветов, оставленных сородичами на истоптанных тропах? Узнают ли они об эмоциональном состоянии тех, кто прошел перед ними? Чувствуют ли их стресс? Диагностируют ли болезни? А что эти метки говорят им о среде обитания, о более широком мире вокруг? Создается впечатление, что слоны, вернувшиеся в послевоенную Анголу, очень ловко обходят миллионы мин, которые до сих пор скрывает в себе земля, – эта ловкость, впрочем, неудивительна, если вспомнить, как быстро слоны обучаются распознавать тротил{77}. Еще они славятся своей способностью рыть колодцы во время засухи, и Джордж Уиттмайер, тоже работавший в Амбосели, уверен, что подземные источники они находят по запаху{78}. Он считает, что и о приближении дождя слоны догадываются по ароматам, которые источает уже напоенная далеким ливнем земля. «Этот упоительный запах, – говорит Уиттмайер, – будоражит и заряжает энергией даже меня, и слоны от него тоже оживляются, сразу видно».

Расмуссен предположила как-то, что в своих долгих переходах слоны руководствуются «химической памятью о местности, рельефе, водопоях, тропах, источниках минералов и солей, а также запахами дождя и разливающихся рек, ароматами деревьев, свидетельствующими о смене времен года»{79}. Эти предположения пока никто не проверил, но они вполне логичны: умеют же брать след по запаху и собака, и человек, и муравей. Лосося приводит на нерест в ту же реку, в которой он сам появился на свет, характерный запах «родной» воды[30]{80}. Жгутоногие пауки находят обратный путь к своему логову в дебрях тропического леса с помощью органов обоняния, расположенных на кончиках длиннющих ног, действительно напоминающих жгуты{81}. Белым медведям, возможно, помогают ориентироваться среди тысяч километров однообразного льда пахучие метки, которые оставляют при каждом шаге специальные железы на их лапах{82}. Все эти примеры настолько типичны, что некоторые ученые уже считают основной задачей обоняния не улавливание химических веществ, а использование их для ориентирования на местности{83}. При наличии правильного носа ландшафт предстает в виде обонятельной карты, а ароматические метки служат дорожными указателями, ведущими к еде и крову. Парадокс в том, что эти навыки убедительнее всего демонстрируют те животные, которые до недавнего времени считались абсолютно лишенными обоняния.

Неутомимый натуралист и художник Джон Джеймс Одюбон известен в первую очередь своими зарисовками птиц Северной Америки, из которых впоследствии был составлен основополагающий для орнитологии труд{84}. Но он же выступил и автором бытовавшего столетиями ошибочного представления о птицах, причем это стало итогом откровенно безобразных экспериментов над грифами.

Со времен Аристотеля ученые были убеждены, что грифы обладают острым чутьем. Одюбон считал иначе. Когда он оставил под открытым небом гниющую свиную тушу, никакие грифы на нее не слетелись, зато к набитой соломой шкуре оленя спланировал гриф-индейка, который принялся ее клевать. После этого, в 1826 г., Одюбон и заявил, что эти птицы явно ищут добычу глазами, а не по запаху{85}. Его сторонники подкрепляли это утверждение такими же сомнительными свидетельствами. Один заметил, что грифы набрасываются на изображение освежеванной овцы, а ослепленные в неволе грифы отказываются от пищи. Другой продемонстрировал, что индейка (обычная индейка, а не гриф-индейка!) спокойно ест корм, пропитанный серной кислотой и цианистым калием – гарантирующей мучительную смерть смесью с очень резким запахом. Выводы из этих нелепых исследований были подхвачены и растиражированы. Кому какая разница, что грифы предпочитают свежее мясо, и поэтому их, конечно, не прельщала предлагаемая Одюбоном тухлятина. И неважно, что Одюбон путал в своих экспериментах американских черных грифов (которые меньше полагаются на обоняние) и грифов-индеек или что масляные краски в то время выделяли определенные химические вещества, которые обнаруживаются и в разлагающемся мясе. И разве могут быть еще какие-то причины, кроме слепоты, по которым изувеченная птица станет отказываться от пищи? Представление об отсутствии обоняния у грифов-индеек – а вслед за ними по какой-то странной логике и у всех остальных птиц – закрепилось как азбучная истина. Десятки лет все свидетельства обратного просто игнорировались, и изучение обоняния у птиц заглохло[31].

Возродила его Бетси Бэнг, орнитолог-любитель, профессионально занимавшаяся медико-анатомической иллюстрацией{86}. Она вскрывала дыхательные пути птиц и зарисовывала увиденное. И увиденное – большие полости с извилистыми или закрученными спиралью лабиринтами из тонкой костной ткани, похожими на те, что спрятаны в собачьем носе, – убедило ее, что обоняние у птиц имеется. Иначе зачем им все эти навороты? Не желая мириться с заблуждением, которое распространяли учебники, Бэнг посвятила все 1960-е гг. тщательному исследованию мозга более сотни видов птиц и измерению их обонятельных луковиц{87}. В результате особенно крупные обонятельные центры обнаружились у грифов-индеек, новозеландских киви и у трубконосых – отряда морских птиц, включающего альбатросов, буревестников, качурок и глупышей. Свое название представители этого отряда получили за очень заметные ноздри на клюве, которые первоначально считались каналами для вывода соли. Но благодаря исследованиям Бэнг для них наметилось другое назначение – забирать в нос воздух, чтобы птица могла улавливать запах пищи, паря над морем. Для этих птиц «обоняние играет первостепенную роль», писала Бэнг[32]{88}. («Она не боялась ввязываться в борьбу, пусть даже с самим Одюбоном», – вспоминал впоследствии ее сын Аксель.)

В той же Калифорнии к аналогичному выводу насчет обоняния птиц пришла и физиолог Бернис Венцель – одна из немногих женщин, занимавших в США 1950-х гг. профессорскую должность{89}. Как ей удалось выяснить, у почтового голубя, уловившего дуновение ароматизированного воздуха, учащается сердцебиение и возбуждаются нейроны обонятельной луковицы. Она проделывала тот же эксперимент с другими птицами – грифами-индейками, перепелками, пингвинами, воронами, утками – и все реагировали аналогично{90}. Венцель подтвердила то, что Бэнг только предполагала: у птиц есть обоняние. И Венцель, и Бэнг, ныне уже покойных, называли «бунтарками своего поколения» – они восстали против ошибочной догмы и открыли другим исследователям путь к сенсорному миру, считавшемуся прежде несуществующим{91}. И поскольку они не только учили, но и вдохновляли личным примером, в числе их последователей тоже оказалось много женщин.

Одна из них, Габриэль Невитт, сидела в зале, когда Венцель перед самым уходом на пенсию рассказывала о своих исследованиях морских птиц. Вдохновившись, Невитт задалась целью выяснить, как именно пользуются обонянием трубконосые, и занималась этим на протяжении всей своей научной карьеры. Начиная с 1991 г. она отправлялась во все доступные антарктические экспедиции, пытаясь, по ее рассказам, «разобраться, как тестировать птиц с палубы ледокола и остаться при этом в живых». Она запускала на воздушных змеях тампоны, пропитанные рыбьим жиром, и лила это вонючее вещество за борт, где оно на какое-то время образовывало пленку на поверхности воды. Трубконосые никогда не заставляли себя ждать. Невитт предположила, что в едко пахнущем жире их привлекает определенное химическое вещество, но она не знала, какое именно и как они отыскивают его посреди однообразной глади моря. Ответ на этот вопрос она получила в одной из последующих антарктических экспедиций – при самых неожиданных обстоятельствах.

В этой экспедиции судно Невитт попало в сильный шторм, и, когда во время качки ее швырнуло через всю каюту прямо на ящик с инструментами, она получила разрыв почки. Когда корабль пришел в порт и экипаж сменился, Невитт все еще оставалась прикованной к койке из-за травмы. Восстанавливаясь, она разговорилась с новым руководителем исследовательских работ, специалистом по химии атмосферы Тимом Бейтсом, приехавшим изучать газ под названием «диметилсульфид», сокращенно ДМС. В океане ДМС выделяется из планктона в процессе поедания его крилем – креветкоподобными рачками, которые в свою очередь служат пищей китам, рыбе и морским птицам. ДМС плохо растворяется в воде и постепенно просачивается в атмосферу. Если ему удается подняться достаточно высоко, он вызывает образование облаков. Моряки, вдыхая этот газ, описывают его запах как «водорослевый такой» или «на устриц похоже». Это, собственно, и есть запах моря.

Точнее, запах изобильного моря, в котором огромные массы планктона питают такие же огромные стада криля. И вот тогда, во время разговора с Бейтсом, Невитт вдруг осенило – вот же оно, то самое химическое вещество, которое ее интересует: пресловутый обонятельный сигнал, созывающий морских птиц на обед, когда море кишит добычей. Бейтс подтвердил ее догадку, показав карту содержания ДМС в разных районах Атлантики. Невитт смотрела на перепады концентрации этого вещества и видела обонятельный ландшафт – пахучие горы и лишенные запаха долины{92}. Она осознала, что океан вовсе не так однообразен и безлик, как ей представлялось прежде: у него имеется своя скрытая топография, невидимая глазу, но отлично различимая для носа. И Невитт начала учиться воспринимать море так, как воспринимают его морские птицы.

Встав наконец на ноги, Невитт провела серию исследований, подтвердивших гипотезу о ДМС{93}. Они продемонстрировали, что на полосы этого химиката, разлитого по поверхности, трубконосые слетаются стаями. Невитт заключила, что они замечают слабые низкие шлейфы ДМС, которые в буквальном смысле стелются по ветру{94}. Еще она выяснила, что некоторые трубконосые начинают реагировать на ДМС еще до того, как научатся летать[33]{95}. Многие их виды гнездятся в глубоких норах, и птенцы, похожие на пуховые шарики размером с грейпфрут, вылупляются в кромешной темноте. Их первый умвельт лишен света, зато полон запахов, накатывающих волнами через вход в нору или приносимых на клювах и перьях родителей. Птенцы понятия не имеют об океане, но чувствуют, что им нужно стремиться туда, где есть ДМС. И когда они наконец выбираются на свет, поменяв свою тесную детскую на бескрайний небесный простор, их путеводной звездой остается запах. Они пролетают тысячи километров, выискивая размытые шлейфы запаха, выдающего присутствие криля под поверхностью воды[34].

Но запахи – это не только сигнал к обеду. В океане это еще и дорожные указатели. Особенности рельефа, такие как подводные горы или наклон морского дна, влияют на уровень содержания питательных веществ в воде, а он, в свою очередь, влияет на концентрацию планктона, криля и ДМС. Обонятельный ландшафт, воспринимаемый морскими птицами, тесно связан с реальным ландшафтом и потому на удивление предсказуем{96}. Со временем, предполагает Невитт, морские птицы выстраивают для себя полную его карту, отыскивая с помощью обоняния самые изобильные кормовые участки и собственные гнездовья.

Проверить эту гипотезу непросто, но Анне Гальярдо удалось найти убедительные свидетельства в ее пользу. Она увезла несколько трубконосых – буревестников Кори – за 800 км от гнездовья и с помощью промывания носа временно лишила их обоняния{97}. После этого их выпустили – однако домой они возвращались с большим трудом, потратив недели, а то и месяцы на путь, который буревестник в обычном состоянии преодолевает за несколько дней. Утрата обоняния дезориентировала их, стерев с поверхности океана все приметы. Как писал Адам Николсон в книге «Крик морской птицы» (The Seabird's Cry), «та масса воды, которая нам кажется безликой и однообразной, для них полна отличительных особенностей; это гористый изъеденный рельеф, где-то плотный, где-то нет, бескрайний обонятельный простор вожделенного и желаемого, пестрый, текучий, усыпанный жизнью, пронизанный опасностями и удовольствиями, крапчатый, слоистый, всегда подвижный, часто скрывающий свои сокровища, но изобилующий кладезями энергии и возможностей»{98}.

Органы обоняния у буревестников, собак, слонов и муравьев устроены по-разному, но у всех они парные – две ноздри или две антенны – и потому дают стереоэффект. Сравнивая одоранты, поступающие с каждой из сторон, можно определить, где находится источник запаха{99}. Эта способность имеется даже у людей: тот же эксперимент со взятием шоколадного следа, который провела со мной Александра Горовиц, дается гораздо тяжелее, если заткнуть одну ноздрю. С парным детектором определять направление получается намного лучше, и именно этим объясняется специфическая форма одного из самых неожиданных и при этом самых эффективных органов обоняния из существующих в природе – раздвоенного змеиного языка.

Змеиные языки бывают самых разных цветов – и алые, как губная помада, и ярко-синие, и чернильно-черные. Полностью высунутый и максимально расплющенный язык может оказаться длиннее и шире змеиной головы. Курта Швенка змеи не перестают восхищать вот уже которое десятилетие, но его восторги, как он периодически убеждается, понятны не всем. На втором году подготовки диссертации он сообщил другому аспиранту, над чем работает, думая поделиться радостями научного поиска с единомышленником. Аспирант (ныне знаменитый эколог) расхохотался. «Это и само по себе обидно, но когда над тобой хохочет человек, изучающий микроскопических клещей, которые обитают в ноздрях у колибри… – видно, что Швенк по-прежнему немного возмущен. – Человеку, изучающему букашек в носу у колибри, смешно слышать, что я занимаюсь языками змей. Всем почему-то кажется, что язык – это забавно».

Может быть, людям чудится что-то пикантное в изучении органов, которые ассоциируются с плотскими наслаждениями, такими как еда и секс. Может, им трудно представить, что кто-то всерьез исследует части тела, которые мы высовываем, дразнясь или оскорбляя. А может, дело в том, что раздвоенный язык привыкли воспринимать как символ зла и двуличия. Как бы то ни было, серьезные ученые выдвигали довольно странные гипотезы насчет того, зачем змеям язык и почему он раздвоен{100}. Кто-то считал язык ядовитым жалом, кто-то – щипцами для ловли мух, кто-то – органом осязания наподобие рук, а кто-то даже инструментом для прочистки ноздрей. Аристотель предполагал, что раздвоенность удваивает удовольствие, которое змея получает от еды, – однако у змеиного языка нет вкусовых сосочков и сам по себе он никакой сенсорной информации не передает. Он, как выяснили наконец ученые в 1920-е гг., служит для сбора химических веществ. Выстреливая изо рта змеи, он цепляет витающие в воздухе или опустившиеся к земле молекулы одорантов. Когда язык втягивается, весь этот улов смывается слюной в две камеры вомероназального органа, соединенные с обонятельным центром в мозге[35]. То есть с помощью языка змея нюхает. Каждое выстреливание языка – это как втягивание воздуха в нос. Собственно, первое, что делает только что вылупившийся из яйца змееныш, – высовывает и втягивает язык. «Сразу понимаешь всю значимость обоняния», – комментирует Швенк.

Именно язык ведет садового ужа за извивающейся самкой, поскольку позволяет ему ползти по оставленному ею феромонному следу{101}. Сравнивая метки с разных сторон объектов, к которым прижималась самка, самец вычисляет направление ее движения, а отыскав, в пару взмахов языка оценивает ее размеры и здоровье{102} – если понадобится, то и в полной темноте. Самца можно заставить активно совокупляться даже с пропитанным запахом самки бумажным полотенцем. Однако для всех этих обонятельных чудес достаточно было бы и обычного лопатообразного языка, как у человека. Зачем же змеям раздвоенный? Швенк предположил, что раздвоенность создает стереоэффект, позволяя сравнивать химические следы в двух точках пространства{103}. Если оба кончика улавливают феромоны, значит, след взят и удерживается верно. Если правый кончик улавливает, а левый нет, значит, нужно сместиться вправо. Если оба кончика не улавливают ничего, змея начинает вертеть головой в разные стороны, пока не нападет на след снова. Раздвоенность языка дает возможность четко определять боковые границы следа.

Язык полосатого гремучника, скользящего по лесной подстилке, одновременно картирует окружающий мир и составляет себе меню, выявляя запутанные цепочки следов, оставленных снующими в подлеске грызунами, и распознавая по запаху отдельные их виды. В этом хаосе гремучник выбирает следы, ведущие к самой лакомой добыче[36], и отыскивает участки, где эти следы самые свежие и многочисленные. Там он и сворачивается в засаде. Когда мимо пробегает грызун, змея выстреливает, словно отпущенная пружина, – в четыре раза быстрее, чем мы моргаем, – вонзает в грызуна ядовитые зубы и впрыскивает яд. Однако яд действует не мгновенно, и, поскольку у грызунов тоже имеются острые зубы, змея, чтобы не пострадать, отпускает жертву на все четыре стороны. Затем, выждав несколько минут, охотник начинает высовывать трепещущий язык, определяя, где находится теперь уже мертвая добыча. В этом змее тоже помогает яд. Помимо смертоносных токсинов яд гремучника содержит соединения под названием «дизинтегрины», которые сами по себе не ядовиты, но, вступая в реакцию с тканями грызуна, выделяют пахучие вещества{104}. С их помощью змея отличает отравленного грызуна от здорового, а также грызуна, отравленного представителями ее вида, от укушенных другими гремучими змеями{105}. Она может выследить и конкретную укушенную ею особь, поскольку мгновенно запоминает запах жертвы в момент укуса. «Вокруг витает множество мышиных запахов, но змея выбирает совершенно определенный след», – комментирует Швенк.

Улавливать запах змеи могут и в потоках воздуха. Это подтвердил один из бывших студентов Швенка, Чак Смит, отслеживая траекторию движения медноголовых щитомордников с помощью закрепленного у них на теле радиопередатчика{106}. Он дважды выпускал самку щитомордника в поле и наблюдал, что она не трогалась с места и поэтому явно не оставляла никакого пахучего следа. Это, однако, не мешало ей привлекать самцов, которые ползали себе бесцельно за сотни метров от нее, а потом вдруг устремлялись к ней по прямой.

Швенк догадывался, что секрет тут кроется в особенностях высовывания языка. Ящерицы – та самая группа пресмыкающихся, от которой произошли змеи, – тоже нюхают языком, и он у них тоже бывает раздвоенным. Но ящерицы обычно ограничиваются разовым высовыванием: вытягивают кончик, проводят им по земле, втягивают обратно. Змеи же, все без исключения, высовывают язык часто и быстро, не всегда касаясь кончиком земли. Язык перегибается посередине, и раздвоенный кончик описывает широкую вертикальную дугу по 10–20 раз в секунду. Билл Райерсон, еще один бывший студент Швенка, проанализировал эти движения, заставив змей высовывать трепещущий язык в облако кукурузного крахмала{107}. Подсветив крахмальное облако лазерным лучом, Райерсон снимал вихри мелкодисперсных частиц на скоростную камеру. Когда Швенк посмотрел отснятый материал, у него, по его собственному признанию, «просто взорвался мозг».

Как выяснилось, в конечных точках этой вертикальной дуги змея разводит кончики языка, а в центре дуги сводит. За счет этого в воздухе возникают два стабильных тороидальных вихря, всасывающих пахучие вещества справа и слева от змеиной головы. То есть змея словно ненадолго запускает два больших вентилятора, которые затягивают запахи с обеих сторон и собирают рассеянные молекулы одорантов на кончиках языка. А поскольку запах поступает и слева, и справа, раздвоенность позволяет определять направление, даже когда язык трепещет в воздухе, не касаясь земли.

Эту манеру нюхать отличают две необычные особенности. Во-первых, в ней участвует язык, традиционно выступающий органом вкуса, однако этим чувством змеи почти не пользуются (по причинам, которые я опишу потом). Во-вторых, в ней задействован орган, который у большинства других животных либо отсутствует, либо не особенно важен. У многих позвоночных имеются две различные системы улавливания и распознавания запахов. Главная включает все те структуры, рецепторы и нейроны, которые я описывал в начале этой главы на примере собачьей системы обоняния. Побочная же система – это вомероназальный орган. У него своя собственная разновидность клеток для улавливания запахов, собственные сенсорные нейроны и собственные связи с мозгом. Обычно он располагается в носовой полости прямо над нёбом. Только не пытайтесь нащупать его у себя. Свой вомероназальный орган человек в процессе эволюции почему-то утратил, как и человекообразные обезьяны, а также киты, птицы, крокодилы и некоторые летучие мыши{108}.

У большинства других млекопитающих, пресмыкающихся и земноводных вомероназальный орган сохранился. Когда один слон, коснувшись хоботом другого, погружает затем кончик хобота со всеми собранными на него феромонами себе в пасть, молекулы одорантов устремляются к вомероназальному органу. Когда лошадь или кошка задирает верхнюю губу, обнажая зубы, она перекрывает себе ноздри и посылает поступающие с потоком воздуха пахучие вещества к вомероназальному органу. И когда змея втягивает язык и протаскивает раздвоенный кончик между дном ротовой полости и нёбом, собранные молекулы струей впрыскиваются в вомероназальный орган. Именно ему, у других животных остающемуся на вторых ролях, у змей отводится главное место. Без него садовые ужи перестают брать след и прекращают питаться, а гремучие змеи промахиваются в половине атак и не могут потом отловить укушенную жертву{109}. Они по-прежнему вдыхают пахучие вещества через нос, но их «основная» система обоняния, судя по всему, не особенно умеет обрабатывать эти данные. Ей досталась пассивная функция – уведомлять мозг, не появилось ли поблизости что-нибудь интересное, требующее взмахнуть языком.

Необычность змей не только в том, что вомероназальный орган для них настолько важен, но и в том, что в их случае понятно, зачем он нужен. У других животных этот орган – загадка, даром что на его счет было сделано немало безапелляционных заявлений[37]{110}. В данный момент никто точно не знает, зачем некоторым видам две отдельные системы обоняния. Точно так же не вполне ясно, зачем большинству животных еще одно отдельное химическое чувство. Я, разумеется, имею в виду вкус.

Каждый апрель во Флориде проводится ежегодная конференция Ассоциации исследователей хеморецепции, во время которой специалисты по обонянию традиционно меряются силами со специалистами по вкусу в жаркой софтбольной схватке. «Обычно побеждают нюхачи, – рассказывает исследователь обоняния Лесли Воссхолл. – Потому что в нашей области народу больше. Раза в четыре-пять». Вкус (или, выражаясь мудреными научными терминами, густация) – это, как и запах, средство улавливания и распознавания химических веществ в окружающей среде. Но на этом сходство между двумя чувствами заканчивается. Поднесите к носу ванильное масло – почувствуете приятный аромат; капните этого же масла себе на язык – насилу отплюетесь.

Разница между вкусом и обонянием на удивление сложна. Что же тут сложного, возможно, спросите вы: запахи животные ощущают носом, а вкус чувствуют языком. Но мы уже видели змей, которым для обоняния совершенно точно служит язык, и скоро познакомимся со множеством других животных, улавливающих запахи самыми неожиданными частями тела. Возможно, вы будете доказывать (вслед за многими учеными), что обоняем мы те молекулы, которые витают в воздухе, а вкус нам передают представленные в жидкой или твердой форме. Запах ощущается на расстоянии, а вкус – только при непосредственном контакте. Это уже более четкое различие, но и оно оставляет вопросы. Во-первых, рецепторы, отвечающие за распознавание запахов, всегда покрыты тонким слоем влаги, то есть молекулы одоранта нужно растворить, чтобы распознать. А значит, у запаха, как и у вкуса, имеется жидкая стадия, и она тоже подразумевает контакт, даже если изначально молекулы прибыли издалека. Во-вторых, как нам уже известно, муравьи и другие насекомые считывают запахи, соприкасаясь друг с другом и подхватывая усиками-антеннами тяжелые молекулы нелетучих феромонов. В-третьих, запахи различают и рыбы, хотя все, что они обоняют, по определению растворено в воде. У тех, кто постоянно обитает в жидкой среде, разница между вкусом и обонянием настолько размыта, что ученые, как признался мне один из них, стараются «просто об этом не думать».

Однако Джон Каприо – физиолог, изучающий сомов, – считает, что разница между обонянием и вкусом проста как дважды два. Вкус – чувство рефлекторное и врожденное, а запах нет[38]. Мы с рождения кривимся от горького, и, хотя со временем мы учимся подавлять инстинктивное отвращение и начинаем ценить пиво, кофе и темный шоколад, факт остается фактом – нам есть что подавлять. Запах же, в отличие от вкуса, «не несет никакого смысла, если не увязать его с накопленным опытом», говорит Каприо. Детям до определенного возраста не противен ни запах пота, ни запах испражнений. Взрослые же настолько различаются в своих обонятельных предпочтениях, что министерству обороны США, пытавшемуся создать зловонную бомбу для разгона толп, так и не удалось найти запах, одинаково отвращающий представителей всех культур{111}. Даже феромоны животных, которые вроде бы должны вызывать «жестко запрограммированную» реакцию, на удивление гибки в своем воздействии, поддающемся модификации в ходе накопления индивидуального опыта.

Таким образом, вкус – чувство попроще. Как мы уже убедились, обоняние охватывает практически бесконечное разнообразие молекул с неописуемо широким набором характеристик, которое нервная система представляет с помощью комбинаторного кода – настолько заковыристого, что ученые только подступаются к его расшифровке. Вкус же сводится у человека к пяти базовым качествам – соленый, сладкий, горький, кислый и умами («мясной»); у животных, возможно, к ним добавляются еще несколько, но все они распознаются очень небольшим набором рецепторов. И если обонянию находится разнообразное и сложное применение – ориентация в открытом океане, поиск добычи, координация поведения стада или колонии, – то вкус почти всегда используется только для принятия бинарных решений о пище{112}. Да или нет? Плохая или хорошая? Проглотить или выплюнуть?

Забавно, что мы ассоциируем вкус с утонченностью, разборчивостью и гурманством, тогда как на самом деле он принадлежит к числу самых грубых чувств. Даже способность ощущать горькое, предостерегающая нас насчет сотен самых разных ядовитых соединений, не предусматривает умения их различать. Мы ощущаем просто горечь как таковую, поскольку нам не важно, что же такое горькое мы пробуем, а важно немедленно эту дегустацию прекратить. Вкус – это в основном последняя проверка перед употреблением внутрь: нужно ли мне это есть? Именно поэтому змеи почти не используют вкус. Высовывая язык, они по запаху определяют пищевую ценность объекта задолго до того, как этот объект окажется у них в пасти[39]. Вряд ли кто-нибудь когда-нибудь видел змею, которая куснула бы добычу, а потом выплюнула. (Мы ошибочно отождествляем вкус c ароматом еды, тогда как за последний отвечает главным образом обоняние. Именно поэтому во время простуды, когда заложен нос, вся еда кажется такой скучной: вкус у нее остается, а вот аромат пропадает, поскольку мы не можем его разнюхать.)

Пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие ощущают вкус языком. Другие животные не настолько ограничены. Если вы существо крошечное, еда – это не только то, что можно положить в рот, но и то, по чему можно побегать. Поэтому большинство насекомых ощущают вкус ногами. Пчела, посидев на цветке, определяет, насколько сладок нектар{113}. Муха пробует яблоко, которое вы собираетесь съесть, поползав по его боку{114}. Насекомые под названием «наездники» выбирают подходящее место для откладывания своих яиц в тело другого насекомого с помощью вкусовых сенсоров на конце жала{115}. Один из видов наездников даже умеет на вкус отличать потенциальных жертв, уже захваченных другими наездниками, от тех, которые пока свободны[40].

Комар, севший на человеческую руку, испытывает «райское наслаждение, – уверяет Лесли Воссхолл. – Человеческая кожа имеет особый вкус, подтверждающий комару, что он не промахнулся и сел куда надо». Однако, если рука покрыта горьким репеллентом диэтилтолуамидом (ДЭТА), рецепторы на лапках комара велят ему немедленно лететь прочь, не оставляя возможности вонзить хоботок{116}. У Воссхолл есть видео, на которых комар садится на затянутую в перчатку руку и доходит до небольшого участка открытой, но намазанной репеллентом кожи. И тут же отскакивает, едва коснувшись ее ногой. Описывает круг, пробует снова – и снова отступает. «Сердце сжимается, когда смотришь, – с неожиданным состраданием к комару рассказывает Воссхолл, – и в то же время это чистая психоделика. Мы даже представить не можем, каково это – чувствовать вкус кончиками пальцев». Насекомые ощущают вкус и другими частями тела, расширяя тем самым диапазон применений, которые можно найти для этого обычно узкоспециализированного чувства. Кто-то выбирает подходящее место для кладки с помощью вкусовых рецепторов на яйцекладе. У кого-то вкусовые рецепторы имеются на крыльях, позволяя на лету чувствовать следы пищи{117}. Мухи начинают чистить крылья, почувствовав на вкус наличие там бактерий{118}, причем так поступают даже обезглавленные мухи.

Самым без преувеличения разносторонним чувством вкуса в дикой природе обладают сомы{119}. Эта рыба, по сути, сплошной плавучий язык. Вкусовые сосочки распределены по всей поверхности ее лишенного чешуи тела, от кончиков длинных извивающихся усов до хвоста{120}. Где ни тронь сома, везде под рукой окажутся тысячи вкусовых сосочков. Если лизнуть сома, вы с ним одновременно ощутите вкус друг друга[41]. «Будь я сомом, я бы хотел нырнуть в чан с шоколадом, – говорит мне Джон Каприо. – Что называется, почувствовать его жопой». Но и это всеохватное чувство сомы по-прежнему используют исключительно для оценки пищи. Сомы питаются мясом, и если положить его кусок в любое место на теле сома (или впрыснуть в воду, в которой плавает сом, мясной сок), сом развернется и цапнет именно там, где надо. Они обладают острейшим чутьем на аминокислоты – строительный материал белков и, соответственно, мяса[42]{121}. А вот сахара они, наоборот, распознают плохо, так что сладкие грезы Каприо все равно несбыточны.

Эта неспособность чувствовать сахар и другие классические вкусы встречается на удивление часто и варьируется в зависимости от рациона животного. Тяга к сладкому отсутствует и у кошачьих, и у пятнистых гиен, и у многих других млекопитающих, питающихся одним мясом{122}. Точно так же утратили вкус к сладкому – и к умами – вампировые летучие мыши, пьющие одну только кровь{123}. Не нуждаются в умами и панды, которые едят лишь бамбук, однако взамен им достался расширенный набор генов, кодирующих распознавание горечи, чтобы уберечь хозяев от отравления мириадами токсинов, грозящих попасть к ним в рот[43]. Увеличилось число детекторов горечи и у других травоядных из числа экологических специалистов – в частности, у коал, – тогда как млекопитающие, которые заглатывают добычу целиком (морские львы и дельфины), большую часть таких детекторов утратили{124}. Раз за разом вкусовые умвельты животных закономерно расширялись или сокращались, подстраиваясь под распознавание вкусов, с которыми чаще всего приходилось сталкиваться животному… И такие изменения иногда меняли дальнейшую судьбу животного.

Точно так же, как наши кошки и прочие современные плотоядные, способность чувствовать в пище сахар утратили в свое время, судя по всему, и мелкие хищные динозавры. Эту вкусовую ограниченность они передали своим потомкам – птицам, многие из которых и сейчас не чувствуют сладкого. Исключение составляют певчие воробьиные – звонкая и крайне репродуктивно успешная группа, в которую входят, в частности, дрозды, галки, кардиналы, синицы, воробьи, зяблики и скворцы. В 2014 г. специалист по эволюционной биологии Мод Болдуин пришла к выводу, что некоторые из самых ранних певчих воробьиных заново обрели способность чувствовать сладкое, перестроив рецептор, который обычно распознает вкус умами, так, чтобы он распознавал заодно и сахар{125}. Произошла эта перемена в Австралии, где растения производят столько сахара, что нектар льется из цветков рекой, а у эвкалиптов сквозь кору сочится что-то вроде сиропа. Возможно, это изобилие и дало новоявленным певчим сладкоежкам возможность расплодиться в Австралии, выдерживать марафонские перелеты на другие континенты, повсюду находить богатые нектаром цветы и разрастись в огромную династию, включающую сейчас половину всех существующих видов птиц. Гипотеза не подтвержденная, однако заманчивая. Как знать, может, и вправду, если бы десятки миллионов лет назад какая-то случайная австралийская пичуга не расширила свой умвельт, мы бы сегодня не просыпались под трели певчих птиц[44].

Чувства можно разбить на группы в зависимости от стимулов, которые они распознают. Обоняние вместе с его вомероназальной вариацией и вкус – это химические чувства, улавливающие присутствие молекул. Они древние, универсальные и, судя по всему, стоят особняком по отношению к другим, поэтому я и начал наше путешествие именно с них. Однако считать их абсолютно отдельными от остальных тоже неправильно. Если присмотреться, у них совершенно неожиданно найдется кое-что общее, по крайней мере с одним чувством из другой категории.

Как уже упоминалось в начале главы, собаки и другие животные распознают запахи с помощью белков под названием «обонятельные рецепторы». Это часть более обширной группы белков – рецепторов, сопряженных с G-белком, или GPCR (G-protein-coupled receptors). Это длинное название вы можете сразу забыть, оно для нас неважно. Важно, что это химические датчики. Они располагаются на поверхности клетки и выхватывают из потока определенные молекулы. Благодаря им клетка обнаруживает окружающие ее вещества и реагирует на них. Этот процесс обратим: сделав свое дело, рецепторы GPCR либо выпускают захваченную молекулу, либо разрушают ее. Однако есть среди них одна группа, которая работает иначе. Это опсины. Они отличаются как тем, что постоянно удерживают свои молекулы-мишени, так и тем, что эти молекулы поглощают свет. На этом, собственно, и построено зрение. Именно так видят животные: за счет светочувствительных белков, представляющих собой модифицированные химические датчики{126}.

То есть в каком-то смысле мы видим, обоняя свет.

Я разглядываю паука-скакуна, а он, хотя и развернут в противоположную сторону, глядит на меня. Его похожая на башню танка голова окольцована четырьмя парами глаз – две из них смотрят вперед, а две по сторонам и назад, обеспечивая ему практически полный круговой обзор, если не считать единственного слепого пятна строго позади. Я шевелю пальцем около его правой задней ноги – он замечает движение и поворачивается. Я вожу пальцем туда-сюда, и паук ни на секунду не теряет его из виду. «Скакуны – единственные среди пауков, для кого в порядке вещей поворачиваться и смотреть, – говорит Элизабет Джейкоб, принимающая меня в своей лаборатории в Амхерсте, штат Массачусетс. – Многие пауки просто замирают на паутине и сидят так часами, выжидая. А скакуны деятельные».

Человек – существо настолько визуальное, что зрячие представители нашего вида инстинктивно приравнивают активное зрение к активному интеллекту. В быстрых и резких движениях глаз мы видим такой же, как у нас, живой, любознательный ум, исследующий мир. Но в случае пауков-скакунов это не проявление неоправданного антропоморфизма. Хотя мозг у них размером с маковое зернышко, они действительно на удивление умны[45]. Вид Portia славится стратегическим планированием маршрутов при выслеживании добычи и гибким переключением между хитрыми охотничьими тактиками{127}. Тот вид скакунов, который изучает Джейкоб (Phidippus Audax, в обиходе «храбрые»), не так изобретателен, но она все равно подкладывает им в террариумы разные стимулирующие предметы, обогащая искусственную среду обитания примерно так же, как обогащают ее для млекопитающих в зоопарках. Во многих террариумах видны ярко раскрашенные палочки. У одного паука я замечаю красный кубик из «Лего». Мы шутим, что за ним нужен глаз да глаз, а то сейчас понастроит тут всякого.

Размером храбрый паук-скакун не больше ногтя моего мизинца и почти целиком черный, если не считать белого пуха на суставах и двух ярко-бирюзовых пятен на ротовых придатках, где размещаются клыки-хелицеры. Вид у него неожиданно трогательный. Плотное тельце, короткие ноги, большая голова, круглые глаза – все это очень детское, игрушечное и вызывает у нас тот же глубинный психологический отклик, который заставляет умиляться младенцам и щенкам. Но у паука-скакуна такое строение тела сформировалось совсем не для того, чтобы с ним сюсюкали. На этих коротких лапках можно, оказывается, ускакать очень далеко: в отличие от других пауков, которые сидят в засаде, скакуны выслеживают жертву и запрыгивают на нее. И в отличие от других пауков, которые в основном воспринимают мир за счет вибрации и осязания, скакуны полагаются на зрение{128}. Именно поэтому половину объема крупной головы скакуна занимают глаза. Из всех пауков их умвельт ближе всего к нашему. В этом сходстве я вижу родство. Я смотрю на паука, он смотрит на меня – мы два совершенно разных вида, связанных одним преобладающим чувством.

Первопроходцем в исследовании зрения пауков-скакунов был ныне покойный британский нейробиолог Майк Лэнд, которого один из его коллег назвал «глазным богом»{129}. В 1968 г. он разработал офтальмоскоп для пауков, с помощью которого можно было рассматривать их сетчатку, пока они, в свою очередь, разглядывали картинки{130}. Джейкоб с коллегами усовершенствовала разработку Лэнда: во время моего визита в лабораторию они как раз поместили одного из пауков в свое устройство, на тот момент настроенное на центральную пару глаз – самую крупную из четырех, смотрящую строго вперед и обладающую самым острым зрением. Эти глаза диаметром всего несколько миллиметров видят не хуже, чем глаза голубя, слона или мелкой собаки. Каждый глаз представляет собой длинную трубку, на переднем конце которой находится хрусталик, а на заднем – сетчатка[46]. Хрусталик зафиксирован неподвижно, однако паук может смотреть по сторонам, поворачивая саму трубку внутри головы. (Представьте, что вы держите электрический фонарик за переднюю часть и направляете луч, поворачивая его корпус[47].) Именно так и поступает паучиха, которая сидит сейчас в устройстве для отслеживания взгляда. Она не шевелится. Глаза ее тоже вроде бы не двигаются. Но мы видим на мониторе, что сетчатка перемещается. «Вот ведь, прямо озирается», – говорит Джейкоб.

Сетчатки центральной пары глаз у паучихи имеют форму бумеранга (почему именно такую, пока никто не знает). Поначалу на экране у Джейкоб они как будто разведены (> <). Но вот Джейкоб показывает паучихе черный квадрат, и бумеранги сходятся, образуя перекрестье (><). Квадрат движется, сетчатки следуют за ним. Однако через какое-то время паучиха теряет интерес, и сетчатки расходятся. Тогда Джейкоб меняет черный квадрат на силуэт сверчка – сетчатки сходятся вновь. На этот раз они пляшут по всему изображению, перепархивая от усиков сверчка к туловищу и ногам так же, как это делает наш взгляд, когда мы что-то рассматриваем. Сомкнутые сетчатки еще и вращаются – то по часовой стрелке, то против: судя по всему, паучиха ищет угол зрения, который позволит ей определить, что перед ней. Майк Лэнд рассказывал когда-то, как «приятно и вместе с тем странно смотреть в движущиеся глаза другого чувствующего существа, особенно настолько далеко отстоящего от нас в эволюционном отношении»{131}. Я готов подписаться под каждым словом. Человека отделяют от паука-скакуна по крайней мере 730 млн лет эволюции, и нам очень трудно интерпретировать поведение существа, настолько непохожего на нас. Но на мониторе у Джейкоб я вижу, как паучиха сосредоточивает внимание и как она теряет интерес. Я наблюдаю за тем, как она наблюдает. Следя за ее взглядом, я максимально приближаюсь к тому, чтобы заглянуть в ее сознание. И, признавая немалое сходство, осознаю, насколько ее зрение отличается от моего.

Во-первых, у нее больше глаз. У центральной пары, при всей ее зоркости и подвижности, поле зрения очень узкое. Если бы паучиха обходилась только этой парой, ее зрение напоминало бы лучи двух фонариков, обшаривающих темную комнату. Этот недостаток компенсирует дополнительная пара глаз по бокам от центральной, поле зрения у которой гораздо шире. Сами эти глаза неподвижны, но они чутко реагируют на движение. Если перед паучихой пролетит муха, дополнительная пара глаз засечет ее и подскажет центральной паре, куда смотреть. А вот теперь настоящая странность: если прикрыть дополнительную пару, следить за движущимися объектами паучиха не сможет{132}.

Для меня даже представить себе такое почти невозможно. Вот я печатаю эту строчку – и фокусирую область самого острого зрения в своем глазу на буквах, появляющихся на экране. Периферическим зрением я в это же самое время вижу черный силуэт Тайпо, моего щенка корги, который явно ищет, где бы нашкодить. Эти задачи – острота зрения и улавливание движения – кажутся нам неразделимыми. Однако у пауков-скакунов они разделены, причем радикально, поскольку возложены на разные пары глаз. Центральная пара распознает образы и формы, а также различает цвета. Дополнительная же отслеживает движение и перенаправляет внимание. Нейронные связи с мозгом паука у каждой из этих разнозадачных пар тоже свои[48]. Пауки-скакуны напоминают нам, что, живя бок о бок с другими зрячими существами, мы воспринимаем зримую реальность совершенно не так, как они. «Нам незачем искать внеземной разум, – говорит мне Джейкоб. – У нас и на Земле есть животные, абсолютно иначе интерпретирующие мир вокруг».

У человека два глаза. Они находятся на голове. Они одинакового размера. Они смотрят вперед. Ни одно из этих свойств нельзя считать эталоном, и даже беглого взгляда на остальное животное царство достаточно, чтобы убедиться: глаза не менее разнообразны, чем их владельцы. На одну особь может приходиться и восемь глаз, и сто. У гигантского кальмара глаза размером с футбольный мяч, а у насекомых из семейства Mymaridae – с ядро амебы{133}. И у кальмара, и у паука-скакуна, и у человека эволюция независимо создала глаз, работающий по принципу камеры: одна линза (хрусталик) фокусирует свет на одной сетчатке{134}. У насекомых и ракообразных глаз фасеточный, состоящий из множества отдельных собирающих свет элементов – омматидиев. Встречаются у животных и бифокальные глаза, и асимметричные{135}; хрусталик в них бывает и белковым, и минеральным{136}, а располагаться они могут и около рта, и на конечностях, и на панцире. У кого-то они выполняют все те же задачи, которые выполняет человеческий глаз, а у кого-то лишь малую их часть.

Это многообразие зрительных органов является причиной головокружительной чехарды зрительных умвельтов. Животные могут четко различать мельчайшие подробности с очень далекого расстояния, а могут довольствоваться размытыми пятнами света и тени. Могут превосходно видеть в том, что мы считаем темнотой, а могут мгновенно слепнуть при ярком, с нашей точки зрения, свете. Могут видеть в режиме замедленной съемки или покадровой экспозиции с долгими паузами. Могут смотреть в двух направлениях разом или единовременно получать круговой обзор. Зрение может слабеть и усиливаться на протяжении дня. Умвельт может меняться с возрастом. Как показал коллега Джейкоб Нейт Морхаус, паук-скакун при рождении получает пожизненный набор светочувствительных клеток, которые со временем становятся крупнее и эффективнее{137}. «Их мир делается ярче и ярче», – объясняет Морхаус. Для паука-скакуна взросление и старение «напоминают рассвет».

Сонке Йонсен начинает свою книгу «Оптика жизни» (The Optics of Life) с того, что зрение – «это прежде всего свет, поэтому первым делом, наверное, нужно рассказать, что он из себя представляет»{138}. И тут же с похвальной искренностью признается: «Но я этого не понимаю». Хотя свет окружает нас почти всегда, его подлинная природа не поддается интуитивному постижению. Физики говорят, что он одновременно существует как электромагнитная волна и поток частиц энергии, называемых фотонами. Но детали этой его двойственной природы нас сейчас занимать не должны. Нам важно, что ни ту ни другую его ипостась живые существа, по идее, улавливать не способны. С точки зрения биологии самое, наверное, поразительное в свете – то, что мы в принципе можем его ощущать.

Загляните в глаз пауку-скакуну, человеку или любому другому животному, и вы обнаружите светочувствительные клетки, называемые фоторецепторами. Эти клетки могут довольно сильно отличаться у разных видов, однако у них есть одно универсальное свойство: они содержат белки под названием «опсины». Любое зрячее животное видит благодаря опсинам, функция которых заключается в том, что они плотно обхватывают вспомогательную молекулу – так называемый хромофор, обычно производное витамина А{139}. Хромофор вбирает энергию одного фотона света и моментально меняет форму, вынуждая этим своим превращением измениться и опсин. Изменения в опсине запускают химическую цепную реакцию, которая заканчивается подачей электрического сигнала по нейрону. Вот так выглядит процесс восприятия света. Представьте себе хромофор как ключ замка зажигания, а опсин – как сам замок. Ключ вставлен в замок, свет поворачивает ключ, и двигатель зрения оживает.

Разновидностей опсинов у животных тысячи, но все они родственны друг другу[49]. В этом единстве кроется парадокс: если все зрение опирается на одни и те же белки и все эти белки улавливают свет, почему у животных настолько разные глаза? Ответ нужно искать в различных свойствах света. Поскольку на Земле он в большинстве своем исходит от солнца, наличие света может указывать на температуру, время суток, глубину погружения в воду. Он отражается от разных поверхностей, позволяя обнаружить врага, полового партнера или убежище. Он распространяется по прямой и блокируется непрозрачными препятствиями, порождая характерные тени и силуэты. Он почти мгновенно покрывает расстояния планетарного масштаба и потому распространяет информацию оперативно и повсеместно. Зрение разнообразно, потому что разнообразны извлекаемые из света сведения, а также причины, побуждающие животных их извлекать{140}.

Биолог Дан-Эрик Нильссон утверждает, что в своем эволюционном развитии глаза проходят четыре стадии усложнения{141}. Для первой достаточно фоторецепторов – клеток, которые всего лишь фиксируют наличие света. Так, гидре – родственнице медузы – фоторецепторы помогают различить низкую освещенность, при которой ее стрекательные клетки срабатывают активнее{142}. Возможно, это способ поберечь ресурсы до темного времени суток, когда добыча попадается чаще, а может быть, дело в том, что сигналом к срабатыванию служит тень проплывающей добычи. У гладких морских змей фоторецепторы находятся на кончике хвоста: змеи стараются прятать его от света{143}. У осьминогов, каракатиц и других головоногих крапинки фоторецепторов рассеяны по всему телу – не исключено, что именно с их помощью эти животные управляют своими потрясающими способностями к изменению цвета{144}.

На второй стадии усложнения фоторецепторы получают бленду – темный пигмент или какое-то другое препятствие, которое блокирует свет, падающий под определенным углом. Фоторецепторы с блендой не только фиксируют наличие света, но и улавливают направление на его источник. Это все еще довольно простое устройство – настолько простое, что многие ученые не расценивают его как настоящий глаз, – однако своим владельцам оно служит исправно. Кроме того, оно может располагаться где угодно. У бабочки под названием «парусник ксут» фоторецепторы находятся на гениталиях{145}. Самцу они нужны, чтобы не промахнуться, направляя половой орган к влагалищу самки, а самке – чтобы верно разместить свой яйцеклад относительно поверхности растения.

На третьей из описанных Нильссоном стадий имеющие бленду фоторецепторы объединяются в группы. Теперь их владельцы могут суммировать информацию о свете, льющемся с разных сторон, формируя единую картину окружающей действительности. Для многих ученых именно здесь проходит черта, отделяющая фиксацию освещенности от подлинного зрения, – рубеж, за которым простые фоторецепторы превращаются в настоящие глаза, а их обладателей уже можно признать видящими[50]. На этой стадии картина получается размытой и зернистой, поэтому годится такое зрение только для грубых задач, таких как поиск укрытия или возможность заметить нависшую над тобой тень. Но с добавлением фокусирующих элементов вроде линз зрение становится острее, и умвельты наполняются бесчисленными визуальными подробностями. Зрение высокого разрешения – это четвертая из описанных Нильссоном стадий. Переход к ней должен был немедленно интенсифицировать взаимодействие между животными. Вступать в конфликты и заниматься ухаживаниями теперь получалось на большем расстоянии, чем позволяли осязание или вкус, и быстрее, чем позволяло обоняние. Хищник начал замечать жертву издалека (как и жертва – хищника). В обиход вошли погони. Животные становились крупнее, стремительнее и подвижнее. Возникли защитные панцири, шипы и раковины. Возможно, именно появлению зрения высокого разрешения мы обязаны тем, что около 541 млн лет назад в животном царстве резко возросло разнообразие, в результате чего и сложились основные существующие сегодня таксономические группы. Этот фейерверк эволюционных инноваций называется кембрийским взрывом, и не исключено, что одной из вызвавших его искр послужило зрение четвертой стадии{146}.

Четырехстадийная модель Нильссона позволяет ответить на вопрос, беспокоивший еще Чарльза Дарвина: как в ходе эволюции мог сформироваться современный сложно устроенный глаз? «В высшей степени абсурдным, откровенно говоря, может показаться предположение, что путем естественного отбора мог образоваться глаз со всеми его неподражаемыми изобретениями… – писал он в "Происхождении видов" (The Origin of Species). – Разум мне говорит: если можно показать существование многочисленных градаций от простого и несовершенного глаза к глазу сложному и совершенному, причем каждая ступень полезна для ее обладателя… в таком случае затруднение, возникающее при мысли об образовании сложного и совершенного глаза путем естественного отбора, хотя и непреодолимое для нашего воображения, не может быть признано опровергающим всю теорию»[51]{147}. Градации, о которых Дарвин рассуждал умозрительно, и в самом деле существуют: у животных обнаруживаются все возможные промежуточные варианты развития: от простого фоторецептора до зоркого глаза. У разных групп животных в ходе эволюции многократно и независимо друг от друга возникали самые разные варианты глаз с использованием все тех же опсинов. У одних только медуз глаза второй стадии появлялись по крайней мере девять раз, а третьей – как минимум дважды{148}. Глаз не только не опровергает эволюционную теорию, но, наоборот, служит одним из лучших ее примеров[52].

Однако Дарвин ошибался, называя сложный глаз совершенным, а более простые – несовершенными. Глаз четвертой стадии – это не платоновский идеал, к которому стремилась эволюция. Предшествующие ему более простые варианты по-прежнему в ходу и прекрасно отвечают нуждам своих обладателей. «Развитие глаза шло не от плохого к совершенному, – подчеркивает Нильссон, – а от безупречного выполнения нескольких простых задач к отличному выполнению множества сложных». Как мы помним из введения, у морской звезды глаза располагаются на кончиках лучей{149}. Эти органы не различают цвета, мелкие подробности и быстрые движения, но от них этого и не требуется. Им достаточно распознавать крупные объекты, чтобы звезда могла медленно отползти под прикрытие кораллового рифа. Ей не нужна орлиная зоркость – и даже глаз паука-скакуна ей ни к чему. Она видит ровно то, что ей необходимо[53]. Первый шаг к пониманию умвельта другого животного – понять, как и для чего оно использует имеющиеся у него чувства.

У приматов, например, большие зоркие глаза развились, скорее всего, чтобы ловить сидящих на ветках древесных насекомых. Зрячим представителям современного человечества унаследованная от предков зоркость позволяет координировать движения своих ловких пальцев, читать наделенные смыслом символы и оценивать сигналы, скрытые в тонкой мимике. Наши глаза отвечают нашим потребностям. А еще они дарят нам уникальный умвельт, который большинство других животных с нами разделить не может.

Когда в 2012 г. специалистка по зрению животных Аманда Мелин встретилась с Тимом Каро, изучающим животные окрасы, их разговор как-то сам собой свернул на зебр.

Каро – последний на сегодняшний день в длинном ряду биологов, задававшихся вопросом: зачем зебрам эти хорошо заметные черно-белые полосы, – изложил Мелин одну из самых старых и самых известных гипотез: полосы, как ни парадоксально, служат зебрам для маскировки{150}. Они обманывают зрение львов и гиен, то ли разбивая силуэт зебры, то ли помогая ей затеряться среди вертикальных древесных стволов, то ли превращая бегущую зебру в размытое пятно. Мелин эта версия показалась сомнительной. «Я скорчила недоуменную гримасу, – вспоминает она. – "Вообще-то, большинство плотоядных охотятся ночью, а их зрение сильно слабее человеческого, – говорю я ему. – Вряд ли они вообще различают эти полосы". И Тим мне в ответ: "Да ладно! Правда?"».

В различении деталей человеку почти нет равных среди животных. Мелин осознала, что благодаря исключительной остроте своего зрения мы одни из немногих, кто видит зебру полосатой. Как подсчитали Мелин с Каро, в ясный день человек с отличным зрением различает черно-белые полосы с расстояния в 200 м. Льву это удастся только с 90 м, а гиене – с 50{151}. На рассвете и в сумерках эти расстояния сокращаются примерно вдвое, а ведь именно тогда обычно и охотятся эти хищники. Мелин была права: полосы не могут быть покровительственной окраской, поскольку хищники распознают их лишь на близком расстоянии, на котором они зебру и без того и услышат, и учуют. Издалека же полосы просто сливаются в однородную серость, поэтому в глазах охотящегося льва зебра мало чем отличается от осла[54].

Острота зрения животного измеряется в циклах на градус – эту концепцию, по забавному совпадению, проще всего объяснить на примере полосатой окраски{152}. Вытяните перед собой руку с выставленным вверх большим пальцем. Его ноготь – это примерно 1 градус из тех 360, которые составляют ваш полный обзор. Если нарисовать на ногте 60–70 пар тонких черных и белых полос, вы по идее должны все еще различать их на расстоянии вытянутой руки. Таким образом, у человека острота зрения составляет 60–70 циклов на градус. Текущий рекорд – 138 циклов на градус – принадлежит клинохвостому орлу, обитающему в Австралии[55]{153}. У него едва ли не самые узкие фоторецепторы во всем животном царстве, поэтому их можно расположить на сетчатке максимально плотно. В результате на экране, демонстрирующем орлу окружающий мир, пикселей в два раза больше, чем у нас. Благодаря такой компактности фоторецепторов орел замечает крысу на расстоянии порядка полутора километров.

И все-таки орлы и другие хищные птицы – единственные животные, которым мы сильно уступаем в зоркости. Специалист по сенсорной биологии Элинор Кейвз сопоставила показатели остроты зрения для сотен видов, и почти всем им далеко до человека{154}. Помимо хищных птиц с нами более или менее могут тягаться лишь приматы. Неплохие результаты показывают осьминоги (46 циклов на градус), жирафы (27), лошади (25) и гепарды (23){155}. У львов острота зрения составляет лишь 13 циклов на градус – это чуть выше порога в десять циклов на градус, за которым человек официально признается слепым. Большинство животных недотягивают и до него, в том числе половина всех птиц (включая, как ни удивительно, колибри и сипух), большинство рыб и все насекомые. Острота зрения пчелы равна одному циклу на градус. Ноготь большого пальца вашей вытянутой руки – это примерно один пиксель видимого мира пчелы, и все детали этого ногтя сливаются для нее в невнятное пятно. У 98﹪ насекомых зрение еще грубее. «Странное существо – человек, – говорит мне Кейвз. – Нас нельзя назвать чемпионами ни в какой сенсорной модальности, но в остроте зрения мы хороши». К сожалению, как ни парадоксально, именно острое зрение не позволяет нам прочувствовать другие умвельты. «Нам кажется, раз мы это видим, значит, видят и остальные, и если нам что-то бросается в глаза, значит, оно точно так же привлекает внимание всех остальных, – объясняет Кейвз. – Но это не так».

Кейвз и сама угодила в ловушку этого перцептивного предубеждения. Она изучает креветок-чистильщиков, которые любезно очищают чешую рыб от паразитов и отмерших частиц. «Они чистят цветных рифовых рыбок, и сами они тоже цветные, поэтому я думала, что зрение у них вполне приличное», – говорит мне Кейвз. Оказалось, что нет. Это их клиенты видят ярко-голубые пятна на теле креветки и ярко-белые усы, которыми они шевелят, но сами чистильщики ничего такого не различают. Их ярчайший окрас не попадает в их умвельт даже прямо рядом с ними. «Скорее всего, они и собственных усов не видят», – предполагает Кейвз.

Множество бабочек щеголяет замысловатыми цветными узорами на крыльях, возможно предупреждающими врагов о том, что насекомое для них ядовито. Кое-кто из ученых предполагал, что по этим узорам бабочки узнают друг друга, но это вряд ли, поскольку для этого у них недостаточно острое зрение. Если дрозд различает черные пятна, усеивающие оранжевые крылья бабочки пестрокрыльницы изменчивой, то другая пестрокрыльница, скорее всего, видит просто оранжевую муть. Мы всегда смотрели на бабочек, креветок-чистильщиков и зебр не теми глазами – своими, а не их.

Почему же тогда, хотя у животных на теле так часто встречаются изысканные узоры, зоркостью могут похвастаться лишь немногие из них? В некоторых случаях это объясняется тем, что глаз находится в плену собственного прошлого. Фасеточный глаз обречен на низкое разрешение из-за самого своего устройства, и поэтому насекомые и ракообразные, пошедшие этим путем, сейчас находятся в тупике. Ктыри достигли рекордных для насекомых 3,7 цикла на градус, но это, пожалуй, предел{156}. Чтобы сравниться зоркостью с человеческим, глазу мухи пришлось бы разрастись до метра в диаметре{157}.

Пестрокрыльница глазами разных видов с разного расстояния

Кроме того, у зорких глаз имеется весомый недостаток. Как показывает пример клинохвостого орла, остроты зрения можно добиться за счет уменьшения и более плотного размещения фоторецепторов. Однако в таком случае площадь улавливания света у каждого рецептора сократится, а значит, снизится и чувствительность. Эти качества – чувствительность и разрешение – находятся по отношению друг к другу в обратной зависимости: преуспеть одновременно и в том и в другом не получится. Ясным днем орел замечает кролика на огромном расстоянии, однако после заката орлиный взор резко слабеет. (Ночных орлов не бывает.) И наоборот: львы и гиены, может, и не различают издалека полоски на шкурах зебр, зато благодаря высокой чувствительности зрения успешно охотятся на этих зебр по ночам. Они, как и многие другие животные, отдали предпочтение чувствительности в ущерб остроте. Глаза, как и положено, эволюционируют в соответствии с потребностями своих обладателей. Некоторым животным четкого изображения просто не нужно. А кому-то не нужно вообще никакого изображения.

Дэниел Спайзер никогда бы не подумал, что посвятит свою научную карьеру попыткам сопереживать чувствам морского гребешка. В 2004 г., когда он поступал в магистратуру, гребешков он знал с той же стороны, что и большинство, – как «кусок мяса на тарелке», рассказывает он мне. Однако каждый такой аппетитно поджаренный кусочек – всего лишь мускул, которым гребешок удерживает сомкнутыми створки своей раковины. Посмотрите на живого, не разделанного гребешка, и вы увидите совсем другое существо. И оно вас тоже увидит. Под кромкой каждой из веероподобных половинок раковины располагаются глаза – у одних видов их десятки, у других бывает и до двухсот{158}. У бухтового гребешка глаза напоминают неоновые ягоды черники. Спайзеру они кажутся одновременно «забавными, жуткими и чарующими».

То, что у гребешка, в отличие от большинства других двустворчатых моллюсков, таких как устрицы и мидии, имеются глаза, само по себе необычно. Еще необычнее, что эти глаза, как выяснил Майк Лэнд в 1960-е гг., – сложные{159}. Каждый располагается на конце подвижного щупальца, у каждого есть крошечный зрачок. «Мурашки по коже, когда видишь, как они все одновременно сокращаются и расширяются», – говорит Спайзер. Свет проходит сквозь зрачок и падает на глазное дно, где его отражает вогнутое зеркало. Это зеркало представляет собой поверхность, идеально замощенную квадратными кристаллами, совокупность которых фокусирует свет на сетчатках. Именно так, на сетчатках, во множественном числе. Их по две на каждый глаз, и они отличаются друг от друга настолько, насколько вообще могут отличаться две непохожие сетчатки разных представителей животного мира[56]. В общей сложности каждая пара сетчаток содержит тысячи фоторецепторов, что обеспечивает гребешкам достаточное пространственное разрешение, чтобы различать мелкие объекты. «У них вполне приличная оптика», – сообщает Спайзер[57].

Но зачем она им? Если гребешку что-то угрожает, он может уплыть, щелкая створками раковины, словно тревожными кастаньетами. Но если не считать этих редких проявлений бурной деятельности, он в основном неподвижно сидит на дне, пропуская через себя воду и отфильтровывая из нее съедобные частицы. Сонке Йонсен называет гребешки «распиаренными мидиями». Зачем же им такой сложный глаз, да еще и не один, а десятки и даже сотни? Зачем гребешку зрение? Чтобы разобраться, Спайзер провел эксперимент, который он назвал «Гребешок-ТВ». Он пристегивал раковины гребешка к небольшим сиденьям, помещал их перед экраном и демонстрировал моллюскам сгенерированное компьютером видео дрейфующих мелких частиц{160}. Исходно никто не верил, что этот эксперимент сработает, настолько комично он выглядел. Но все получилось. Если частицы были достаточно крупными и двигались достаточно медленно, гребешки открывали створки, будто собираясь поесть. «Полный сюр, ничего безумнее в жизни не видел», – говорит мне Йонсен.

После этого Спайзер полагал, что глаза гребешкам нужны, чтобы замечать потенциальную пищу. Теперь же он подозревает, что все несколько сложнее. Между глазами распределены щупальца, с помощью которых гребешки обоняют растворенные в воде молекулы. Спайзер полагает, что запах служит им для распознавания хищников (например, морских звезд), а зрение – чтобы подмечать объекты, достойные уточняющего обнюхивания. Открывая створки во время передачи «Гребешок-ТВ», они собирались не поесть, а исследовать свое окружение. «Я думаю, в данном случае мы наблюдали проявление любопытства у гребешков», – говорит Спайзер.

Спайзер подозревает, что зрение у гребешков работает совсем не так, как у нас. Наш мозг объединяет частично дублируемую информацию от обоих глаз в единую картину. Теоретически гребешок мог бы проделывать то же самое для сотни глаз, но, учитывая, насколько примитивен его мозг, это маловероятно. Скорее всего, каждый глаз просто сообщает мозгу, уловил ли он какое-то движение. Представьте себе мозг гребешка как охранника, сидящего перед сотней мониторов, каждый из которых подключен к камере с датчиком движения. Если камеры что-то улавливают, охранник отправляет собак-ищеек с острым нюхом выяснить, что происходит. Но тут есть нюанс: камеры могут быть самыми навороченными, однако изображение, которое они фиксируют, охраннику не пересылается. Мониторы у охранника – это просто сигнальные лампочки, которые вспыхивают, когда камера что-то засекла. Если Спайзер прав насчет этого диковинного устройства, то даже при хорошем пространственном разрешении каждого отдельного глаза хозяин этих глаз может и не обладать пространственным зрением. Он чувствует, что его глаза в определенной области тела что-то уловили, однако визуального образа объекта он не получает. У него в голове не прокручивается постоянное кино, как у нас. Он видит без картинки.

Это зрение, наверное, ближе к нашему осязанию, чем к тому, что мы воспринимаем глазами. Мы чувствуем каждой клеткой своей кожи, но при этом не создаем тактильного изображения окружающей действительности. Мало того, мы в основном игнорируем эти ощущения, пока что-нибудь нас не кольнет или не ткнет (или пока мы сами во что-нибудь не ткнемся). А первая наша реакция на неожиданное тактильное ощущение – обернуться и посмотреть. Возможно, у гребешка тонким исследовательским чувством служит обоняние (а не зрение), а грубым общетелесным улавливающим чувством – зрение (а не осязание)[58].

Но если это действительно так, зачем каждому отдельному глазу гребешка такая четкость изображения? Зачем существуют все эти мудреные приспособления – зеркала, двойная сетчатка? Зачем глаз так много, если для полного обзора того, что творится вокруг раковины гребешка, хватило бы и нескольких? Зачем развивать настолько зоркие глаза у существа, чей мозг не в состоянии переварить поставляемую ими информацию?[59] Никто не знает. «Иногда мне кажется, еще чуть-чуть – и я все пойму, проникшись ощущениями гребешков, – говорит мне Спайзер. – Но куда чаще мне остается только снова чесать в затылке»[60].

У некоторых животных такое распределенное зрение, как у гребешка, работает вообще без всяких глаз. Змеехвостка Ophiomastix wendtii напоминает исхудавшую морскую звезду с очень узкими лучами – ну или пять извивающихся сороконожек, вылезающих в разные стороны из хоккейной шайбы. Глаз как таковых у нее нет, но она определенно видит. Она спешит убраться со света, ползет в сторону тенистых расщелин и даже меняет цвет после заката. В 2018 г. Лорен Самнер-Руни выяснила, что по всей длине ее змеящихся лучей распределены тысячи фоторецепторов. То есть все ее тело функционирует как один сложный глаз[61]{161}. Еще страннее, что глазом оно служит только днем{162}.

На рассвете змеехвостка растягивает скрытые в ее коже мешочки с красным пигментом и приобретает насыщенный цвет кровяного сгустка. Ночью же она эти мешочки сжимает и становится бледно-серой в полоску. В растянутом состоянии пигментные мешочки блокируют свет, падающий на фоторецепторы под определенным углом. Таким образом, каждый рецептор приобретает свойственную глазу второй стадии направленность, а в совокупности они обеспечивают своему обладателю пространственное зрение глаза третьей стадии. Но когда ночью пигментные мешочки сжимаются, фоторецепторы остаются без бленды. Утрата возможности определять, с какой стороны падает свет, лишает змеехвостку пространственного зрения. «Она чувствует, что оказалась на свету, но не знает, в какую сторону двигаться, чтобы с него убраться», – поясняет Самнер-Руни.

Как воспринимает эти перемены сама змеехвостка, остается только гадать. У нее, в отличие от гребешка, мозга нет вообще – только децентрализованное кольцо нервов вокруг той самой «шайбы». Это кольцо координирует движения пяти лучей, но не управляет ими: в основном они действуют сами по себе. То есть у змеехвостки имеется такая же странная система камер наблюдения, что и у гребешка, но без всякого охранника. Камеры просто шлют сигналы друг другу. Как именно? Обмениваются ли сигналами камеры, расположенные на противоположных лучах? Или каждый луч – сам себе глаз? Или луч – это скопление полуавтономных органов зрения, случайно оказавшихся взаимосвязанными? «Возможно, разгадка настолько запредельна, что пока нам не приходит в голову ничего даже приблизительно похожего на истину, – предполагает Самнер-Руни. – Все, что мы сегодня знаем о зрении животных, предполагает наличие глаза. Мы опираемся на накопленные за столетие результаты исследований сплошной сетчатки, в которой сгруппированы плотно расположенные фоторецепторы. А змеехвостка многим из этих условий не отвечает».

И змеехвостки, и гребешки с их множеством глаз при отсутствии головы, а то и мозга демонстрируют, насколько необычным может быть зрение. «Чтобы пользоваться зрением, животному необязательно получать картинку, – говорит Самнер-Руни. – Однако человек настолько визуальное существо, что все попытки представить систему до такой степени нам чуждую даются ему очень тяжело». Проще воображать зрительные миры более близких нам существ с головой и двумя глазами. Но и в этом случае мы рискуем не понять, что перед нами.

Взмывая ввысь в восходящих потоках теплого воздуха, белоголовые сипы парят над холмистыми просторами в поисках пищи. Казалось бы, если они замечают туши, лежащие далеко внизу, на земле, то разглядеть большое препятствие у себя на пути они смогут без труда. Однако очень много падальщиков, орлов и других крупных хищных птиц погибают, врезаясь в ветроэнергетические установки. Только в одной из испанских провинций за десять лет в ветряки влетели 342 белоголовых сипа{163}. Как может дневная птица, входящая в число мировых рекордсменов по зоркости, не обогнуть настолько крупное и заметное сооружение? Грэму Мартину, изучающему птичье зрение, удалось ответить на этот вопрос, задавшись другим: а куда, собственно, смотрит сип?

В 2012 г. Мартин и его коллеги замерили поле зрения белоголового сипа – пространство вокруг головы, которое он может охватить взглядом{164}. Для этого они фиксировали голову птицы на специально оборудованной подставке, а затем заглядывали ей в глаза с разных сторон с помощью офтальмологического периметра. «Это тот же прибор, который использует офтальмолог, когда проверяет вам зрение, – объяснил мне Мартин. – Тут самое главное – заставить птицу спокойно посидеть полчаса. Одна меня все-таки попыталась цапнуть – и отхватила кусочек большого пальца».

Периметр показал, что поле зрения сипа включает пространство по обеим сторонам от головы, однако имеет обширные слепые пятна сверху и снизу. В полете сип наклоняет голову вниз, поэтому слепое пятно оказывается прямо по курсу его движения. Вот почему они врезаются в ветрогенераторы: паря в вышине, они не смотрят вперед. Почти на всем протяжении их истории им это попросту не требовалось. «На пути хищных птиц никогда не попадалось ничего большого», – говорит Мартин. Может быть, нам стоит предусмотреть отключение ветряков при появлении птиц или вести пернатых хищников окольным путем с помощью наземных меток. Но наносить любые визуальные подсказки на лопасти самих ветряков бесполезно[62]. (В Северной Америке по тем же причинам в ветрогенераторы врезаются белоголовые орланы.)

Размышляя об исследовании Мартина, я вдруг остро осознаю, что у меня самого за спиной огромное пространство, которое я не вижу и о котором почти никогда не думаю. Своеобразие человека и других приматов в том, что имеющаяся у них пара глаз расположена на лицевой части головы, а не по бокам. Левый глаз видит почти то же самое, что и правый: их зрительные поля во многом совпадают. Благодаря такому расположению мы великолепно воспринимаем глубину, однако плохо замечаем, что происходит по сторонам, а увидеть, что творится позади, можем, только повернув голову. Для нас видеть – значит находиться лицом к наблюдаемому объекту, а изучать что-то мы можем, только оборачиваясь и пристально всматриваясь. Но у большинства птиц (за исключением сов) глаза расположены по бокам головы, поэтому, чтобы посмотреть на объект, им не нужно поворачиваться к нему анфас.

Белоголовый сип, который с высоты сканирует взглядом землю, увидит других сипов, парящих поблизости, не оборачиваясь{165}. Поле зрения цапли охватывает 180° по вертикали, поэтому, даже держа клюв параллельно поверхности воды, она, не наклоняя голову, видит рыбу, плавающую у ее ног. У кряквы зрение панорамно: у нее нет никаких слепых пятен ни вверху, ни позади. Плывущая по озеру кряква видит весь небосклон целиком, не поднимая головы, а когда она летит, окружающая действительность одновременно двигается ей навстречу спереди и удаляется сзади. Мы привыкли понимать под «видом с высоты птичьего полета» любое зрелище, открывающееся сверху, однако птичий взгляд – это не просто аналог человеческого, только из-под облаков. «Для человека зримый мир располагается впереди, так что человек в него вступает, – писал когда-то Мартин. – У птицы же зримый мир расположен вокруг, со всех сторон, и она движется сквозь него»[63]{166}.

Птицы отличаются от человека и областью, где их зрение острее всего. У многих животных на сетчатке есть участок, где фоторецепторы (и соответствующие им нейроны) упакованы особенно плотно, за счет чего оптическое разрешение там повышается{167}. Этот участок может называться по-разному. У беспозвоночных – зоной острого зрения. У позвоночных – центральной областью. Если она при этом вогнутая, как в человеческом глазе, ее именуют «фовеа» (центральная ямка). Чтобы нам всем (кроме разве что специалистов по зрению, у которых я заранее прощу прощения) было удобнее, я буду называть эту область зоной острого зрения у любых живых существ. У человека она напоминает яблочко мишени – круглое пятно в самом центре нашего поля зрения. Именно его вы наводите сейчас на слова, которые читаете. У большинства птиц зона острого зрения тоже круглая, однако нацелена она в сторону, а не вперед. Если птица хочет разглядеть что-то в подробностях, ей приходится смотреть вбок, каждым глазом по очереди{168}. Именно так ведет себя, например, курица, когда к чему-то присматривается: поворачивает голову то вправо, то влево, используя попеременно то одну, то другую зону острого зрения. «Когда курица смотрит на вас одним глазом, другой в это время может быть занят чем угодно, – говорит зоолог Альмут Кельбер, изучающая зрение у птиц. – У них как минимум два центра внимания, но нам такое очень трудно представить».

У многих хищных птиц вроде орлов, соколов и стервятников в каждом глазу имеется по две зоны острого зрения: одна нацелена вперед, а другая – вбок под углом 45°{169}. Боковая зорче, и именно ею обычно пользуется большинство хищных птиц на охоте. Сапсан, пикируя на голубя, не падает на него с высоты камнем, а летит по нисходящей спирали{170}. Только так у него получается не выпускать голубя из поля своего убийственного бокового зрения, летя с опущенной головой. Поднять же голову он не может, чтобы не нарушить обтекаемости, необходимой для стремительного полета[64].

Сапсаны предпочитают следить за добычей правым глазом. Такие предпочтения у птиц нередки: когда каждый глаз видит свою, отдельную картину, им можно назначать свои, отдельные задачи. Левая половина мозга курицы отвечает за сосредоточенное внимание и категоризацию объектов: правым глазом (который управляется левым полушарием) курица высматривает среди щебня зерна или крошки, а левый на это не способен{171}. Правое полушарие отвечает за все неожиданное: именно левым глазом (который управляется правой половиной мозга) многие птицы оглядывают окрестности в поисках врагов. Они быстрее обнаруживают опасность, если она грозит слева.

Поле зрения животного определяет, что видит его обладатель. Зона острого зрения определяет, что он видит лучше всего. Учитывать нужно оба фактора, иначе можно очень сильно ошибиться в трактовке действий животного. Во взорвавшем TikTok видеоролике фазан аргус выплясывает перед самкой, демонстрируя свое роскошное оперение, а она поворачивается к нему боком, как будто ее это великолепие совершенно не впечатляет. Зрители смеются над напрасными стараниями самца, не подозревая, что самка, наоборот, не сводит с него взгляд – только боковой. У тюленя поле зрения больше похоже на наше, с той разницей, что оно дает отличный обзор над головой и довольно слабый внизу – предположительно, так тюленю легче замечать силуэты рыб на фоне неба{172}. Плывущий на спине тюлень кажется человеку расслабленным и вальяжным, однако на самом деле он внимательно оглядывает дно в поисках пищи.

Ленивыми сомнамбулами кажутся нам и коровы (а также прочий домашний скот), потому что взгляд у них устремлен в одну точку{173}. Они редко оборачиваются посмотреть на нас, как обернулся бы человек (или паук-скакун). Но им и не надо. Их поле зрения охватывает почти все пространство вокруг головы, а их зоны острого зрения – это горизонтальные полосы, позволяющие видеть всю панораму разом. То же самое относится и к другим животным, обитающим в плоской среде: кроликам (поле), манящим крабам (пляж), большим рыжим кенгуру (пустыня) и водомеркам (поверхность водоема){174}. Если не считать редких исключений в виде пернатых хищников, вертикаль – «вверху» и «внизу» – для таких видов совершенно не важна. Для них существует только горизонталь, зато на все четыре стороны. Корова одновременно видит шагающего ей навстречу крестьянина, подбегающую сзади овчарку и пасущихся по бокам товарок по стаду. Если для нас оглядываться – это неотъемлемая составляющая зрительного опыта, то для животных это на самом деле необычное действие, необходимое лишь тем, у кого ограничено поле зрения и сужена зона острого зрения.

У слонов, гиппопотамов, носорогов, китов и дельфинов по две-три зоны острого зрения на глаз – возможно, потому что быстро обернуться у них не получится[65]{175}. Хамелеонам оборачиваться не надо, поскольку их глаза-пушечки движутся независимо друг от друга: хамелеон может одновременно смотреть вперед и назад или следить за двумя целями, движущимися в противоположных направлениях{176}. Другие животные меньше стреляют глазами. У многих самцов мух взгляд устремлен вверх: большие омматидии в верхней части их фасеточного глаза, называемой «зона любви», позволяют разглядеть силуэт самки, пролетающей далеко над головой{177}. Самцы поденок (мух-однодневок) пошли еще дальше: часть глаза, отвечающая за обнаружение самок, у них настолько велика, что каждый глаз кажется словно напялившим поварской колпак. Разделен глаз и у рыбки Anableps anableps, плавающей у самой поверхности южноамериканских рек{178}. Верхняя половина ее глаза возвышается над водой и хорошо видит в воздухе, а нижняя остается в воде и приспособлена к подводному зрению. Эту рыбу еще называют четырехглазкой.

В трехмерном мире океанских глубин «вверху» и «внизу» так же важны, как «впереди» и «позади». У многих глубоководных рыб, таких как опистопроктовые и топориковые, глаза представляют собой направленные вверх цилиндры, позволяя им видеть силуэты других существ на фоне слабо освещенной толщи воды. У одного из видов опистопроктовых – темнорылого долихоптера – такой направленный вверх глаз дополнен нацеленным вниз отделом, снабженным собственной сетчаткой{179}. Этим двухчастным глазом он смотрит сразу и вверх, и вниз. То же самое проделывают гистиотевтисы, или косоглазые кальмары, у которых левый глаз в два раза крупнее правого{180}. Зависнув в водяном столбе, кальмар меньшим глазом высматривает биолюминесцентные проблески внизу, а большим – силуэты наверху. Глубоководное ракообразное Streetsia challengeri, наоборот, спаяло свои глаза в единый горизонтальный цилиндр, напоминающий сосиску в тесте{181}. Этот цилиндр видит почти во всех направлениях поперечной плоскости – вверх, вниз и в стороны, но не вперед и не назад.

Представить себя видящим мир как Streetsia, хамелеон или даже корова практически невозможно. Даже если селфи-камера смартфона покажет мне, что делается за моей спиной, показанное все равно появится в моем поле зрения, обращенном вперед, и только вперед. Тут, как и в примере с гребешками, немного выручает аналогия с осязанием. Я могу одновременно воспринимать ощущения кожи головы, подошв ног, груди и спины. Если поднапрячься, почти удается вообразить, как воспринимался бы сплав всеохватности осязания с дальностью зрения. Зрение способно простираться и в любом направлении, и во всех сразу. Оно может окутывать и окружать. Оно может варьироваться не только в пространстве, но и во времени. Оно заполняет не только пустоту вокруг нас, но и неуловимые промежутки между отдельными моментами.

В Средиземноморье водится невзрачная мушка Coenosia attenuata. Светло-серое тельце длиной несколько миллиметров, большие красные глаза – «муха как муха», по словам Паломы Гонсалес-Беллидо. Однако это насекомое не зря называют мухой-убийцей. Слетев со своего листка, она бросается в погоню за дрозофилами, грибными комариками, белокрылками и даже другими мухами-убийцами – «за кем угодно, лишь бы мелким, чтобы можно было подмять его под себя», поясняет Гонсалес-Беллидо. В погоне она вытягивает ноги и, настигнув жертву, смыкает все шесть, заключая добычу в импровизированную клетку. Пленника она нередко уносит обратно на свой листок. Если вам удастся заманить муху-убийцу себе на палец, она будет раз за разом взлетать с него и возвращаться с добычей, словно крохотный сокол на руку сокольничего{182}. Никогда бы не подумал, что это настолько сказочное переживание. Но это для человека. Для добычи это кошмар наяву. Если у обычной мухи хоботок напоминает губку на рукоятке и используется для впитывания и всасывания жидкости, то у мухи-убийцы хоботок – это гибрид кинжала и рашпиля, используемый для закалывания и скобления. Муха пронзает им жертву, а потом выскабливает ее изнутри живьем. У Гонсалес-Беллидо есть видео, где показано, как ротовой аппарат мухи-убийцы выскребает глаз дрозофилы, оставляя лишь каркас из прозрачных линз. Овощеводы и садоводы часто выпускают мух-убийц у себя в теплицах, чтобы те истребляли вредителей, поэтому сейчас эти насекомые распространились по всему миру.

Для мухи-убийцы самое главное – скорость. «Добыча может появиться откуда угодно, а засушливое Средиземноморье изобилием не балует, поэтому добыча попадается нечасто», – говорит Гонсалес-Беллидо. Мухи-убийцы взлетают, как только заметят то, что теоретически может сгодиться в пищу, а оказавшись в воздухе, хватают добычу как можно быстрее, пока сами не пошли на корм сородичам. Проследить за их полетом не удается даже наметанному человеческому глазу. Снимая такие погони скоростной камерой, Гонсалес-Беллидо выяснила, что обычно все укладывается в четверть секунды{183}. Бывает и вдвое меньше. Муха-убийца хватает жертву за то время, пока мы моргаем.

Этой ультраскоростной охотой управляет ультраскоростное зрение{184}. Говорить о разной скорости зрения у животных вроде бы странновато, ведь свет – это самое быстрое, что есть во вселенной, и зрение кажется нам мгновенным. Но глаз работает не со скоростью света. Фоторецепторам нужно время, чтобы отреагировать на поступающие фотоны, а электрическим сигналам, посланным рецепторами, – чтобы добраться до мозга. У мухи-убийцы эволюция предельно ускорила эти процессы. Когда Гонсалес-Беллидо демонстрирует своим подопытным изображение, на отсылку электрического сигнала, поступление сигнала в мозг, а также отправку мозгом команды мышцам у мухи уходит всего 6–9 миллисекунд[66]. Человеческим же фоторецепторам требуется от 30 до 60 миллисекунд только на первое из этих действий{185}. Если вам и мухе-убийце показать изображение одновременно, она уже будет в воздухе, а у вас сигнал еще даже не выйдет за пределы сетчатки. «У нее самые быстродействующие фоторецепторы из всех нам известных», – говорит Гонсалес-Беллидо. В ее голосе мне слышится гордость[67].

В зрительной системе мухи быстрее происходит и обновление данных. Представьте, что вы смотрите на лампочку, которая то вспыхивает, то гаснет. Это мерцание постепенно ускоряется и в какой-то момент сливается в сплошное ровное свечение. Частота мерцания в этот момент называется критической частотой слияния мельканий, или КЧСМ. Она показывает, с какой скоростью мозг обрабатывает зрительную информацию. Считайте, что это частота кадров фильма, прокручивающегося в голове у животного, – порог, за которым череда статических картинок превращается в иллюзию непрерывного движения. У человека КЧСМ при хорошем освещении составляет около 60 кадров в секунду (или герц, сокращенно Гц). У большинства мух – от 350 Гц. У мухи-убийцы она, скорее всего, еще выше. Человеческое кино для нее будет выглядеть как слайд-шоу. Самое молниеносное из наших действий покажется томным и вальяжным. Из-под ладони, которой мы попытаемся ее прихлопнуть, она выскользнет без труда. Наш бокс похож для нее на тай-чи.

В общем и целом чем мельче и быстрее животное, тем выше у него КЧСМ{186}. У кошек зрение чуть медленнее, чем у человека (48 Гц), у собак чуть быстрее (75 Гц){187}. Почти застывшее зрение гребешка (от 1 до 5 Гц) все же пошустрее, чем у ночных жаб (от 0,25 до 0,5 Гц). Более или менее приличное, но все равно неспешное зрение у кожистых черепах (15 Гц) и гренландских тюленей (23 Гц). Не особенно расторопное оно в обычных условиях и у меч-рыбы (5 Гц), однако она умеет разгонять свои глаза и мозг с помощью особой мышцы, увеличивая в результате скорость зрения в восемь раз{188}. Быстрым зрением наделены многие птицы – рекорд в 146 Гц принадлежит тут мухоловке-пеструшке, обладательнице самого стремительного зрения среди протестированных позвоночных; для нее способность замечать и ловить мелькающих в воздухе насекомых – вопрос жизни и смерти[68]{189}. А у этих насекомых зрение еще быстрее. У медоносных пчел, стрекоз и мух КЧСМ составляет от 200 до 350 Гц{190}.

Не исключено, что разница в скорости зрения влечет за собой и разницу в восприятии времени. В глазах кожистой черепахи мир, возможно, движется на ускоренной перемотке и люди лихорадочно носятся туда-сюда, мелькая, словно мухи. В глазах мухи мир, возможно, плывет в замедленной съемке. Ее сородичи, для нас неуловимые и молниеносные, в ее восприятии еле шевелятся, а медленные животные, наверное, не двигаются вовсе. «Все спрашивают, как же мы ловим этих мух-убийц, – рассказывает Гонсалес-Беллидо. – Просто нужно подбираться к ним с пробиркой медленно-медленно. Тогда вы останетесь для них частью фона».

Быстрое зрение требует хорошей освещенности, поэтому мухи-убийцы активны только днем. Но так ограничены не все животные.

Когда солнце перестает прочесывать золотыми пальцами панамский тропический лес и полумрак на нижнем ярусе сгущается в полноценную мглу, из полого сучка вылетает небольшая пчелка. Это Megalopta genalis, галикт. Ноги и брюшко у нее золотисто-желтые, голова и грудь – зеленые с металлическим отливом. Однако человеку вся эта красота обычно не видна, поскольку, когда пчела появляется из своего убежища, для человека уже слишком темно и краски он не различает. Галикт же и в темноте ловко пробирается сквозь путаницу лиан и находит свои любимые цветы, а затем, собрав сколько надо пыльцы, как-то умудряется вернуться домой – в тот же самый сучок толщиной с большой палец.

Эрик Уоррант, который все детство собирал насекомых, а сейчас изучает их глаза, впервые столкнулся с галиктом в 1999 г. во время экспедиции в Панаму. Уоррант почти сразу подтвердил, к собственному изумлению, что галикт в своих ночных вылетах пользуется зрением. На съемке инфракрасной камерой видно, что, покинув вечером свой сучок, галикт разворачивается и ненадолго зависает перед входом, запоминая очертания окружающей листвы{191}. Потом, собрав пыльцу, он отыскивает дорогу обратно, пользуясь зрительной памятью. Если Уоррант развешивал около гнезда собственные метки – например, белые квадраты, – а потом, пока пчела летала за добычей, переносил их к другому сучку, пчела возвращалась ко второму. Вернуться в нужное место – задача непростая даже ясным днем: панамские джунгли – это непролазная чащоба, и сучьев там не сосчитать. И тем не менее галикт как-то находит свой дом «в самой кромешной тьме, на которую у вас хватит воображения», говорит Уоррант. Он снимал, как пчела отыскивает гнездо глухой ночью, когда сам он даже собственную руку перед глазами не различал. Только в специальных очках ночного видения ему удалось рассмотреть то, что пчела видела невооруженным глазом. «В темноте они передвигаются так же ловко, как обычные пчелы при дневном свете, – рассказывает Уоррант. – Они подлетают в два счета, без колебаний находят то, что ищут, и невероятно быстро и точно садятся. Я мало что видел в жизни такого же поразительного».

Уоррант полагает, что предки галикта перешли в ночную смену, чтобы избежать жесткой конкуренции с дневными опылителями, в число которых входят другие пчелы. Однако животным-визуалам жить и работать ночью не так-то просто – по двум причинам. Одна из них очевидна: сильное снижение освещенности{192}. Даже при полной луне ночь в миллион раз темнее, чем солнечный день. Безлунная ночь, когда в небе горят только звезды, темнее еще в сотню раз. А если звезды прячутся за облаками или закрыты кронами деревьев – еще в сотню раз. Но галикту эта беззвездная тьма, в которой глазу почти нечего поглощать, нипочем – он все равно в ней ориентируется. О второй причине догадаться труднее: иногда фоторецепторы случайно срабатывают сами, и таких ложных тревог ночью может оказаться больше, чем положительных сигналов при поглощении настоящих фотонов{193}. Поэтому ночным животным приходится не только улавливать имеющиеся жалкие крохи света, но и игнорировать фантомные, которых не существует. Они вынуждены одновременно преодолевать физические ограничения и биологическую неоднозначность.

Кто-то из животных просто выбыл из борьбы. Зрительную систему, как и все системы чувств, очень дорого выстраивать и обслуживать. Одна только подготовка фоторецепторов и связанных с ними нейронов к тому, чтобы они успели отреагировать на свет в момент его появления, уже требует ощутимых затрат{194}. Даже в те периоды, когда животное не видит ничего, ресурсы расходуются на поддержание возможности применения зрения. Насколько велики эти расходы, можно судить по тому, как уменьшается или исчезает глаз, когда становится ненужным или неэффективным. Какие-то животные подключают другие чувства, независимые от света. (С ними мы познакомимся позже. Многие необычные чувства были открыты благодаря тому, что ученые заинтересовались способностью животных творить невероятные вещи в полной темноте.) Какие-то отказываются от зрения совсем{195}. Под землей, в пещерах и других неосвещаемых закоулках нашей планеты, где зрение себя не окупает, глаза нередко утрачиваются за ненадобностью[69].

Другие же животные не спешили сдаваться перед темнотой и вырабатывали способы видеть даже во мраке. Кто-то – включая и галикта, которого изучал Уоррант, – прибег к нейронным хитростям{196}. Галикт объединяет отклики разных фоторецепторов, составляя из множества мелких пикселей несколько крупных мегапикселей. Кроме того, его фоторецепторы могут дольше собирать фотоны перед тем, как сработать, – как фотоаппарат на длинной выдержке, когда затвор дольше остается открытым. Благодаря этим двум стратегиям фотоны, поглощаемые глазом галикта, группируются во времени и в пространстве, повышая уровень сигнала по отношению к шуму. В результате изображение получается зернистым и медленным, но все же ярким, хотя яркости взяться как будто неоткуда. А «видеть мир медленнее, более зашумленным и пересвеченным все же лучше, чем не видеть его совсем», – говорит Уоррант[70].

Видеть в темноте животным позволяет и способность не упускать ни единого фотона. У некоторых видов, таких как кошки, олени и многие другие млекопитающие, за сетчаткой имеется отражающий слой под названием «тапетум» – он возвращает фоторецепторам любой упущенный ими свет, и они получают второй шанс собрать фотоны, не уловленные в первый заход[71]. У других животных развились необычайно большие глаза и широкие зрачки. Глаза серой неясыти так велики, что заметно выпирают из ее головы. У долгопятов – небольших, похожих на гремлинов приматов из Юго-Восточной Азии – глаз крупнее, чем мозг{197}. А самые большие глаза развились в самых непроглядных потемках нашей планеты – в океанских глубинах.

Погружаясь в океан, мы попадаем в самую обширную среду обитания на нашей планете – жизненное пространство, в 160 раз превышающее по объему все экосистемы суши, вместе взятые{198}. И почти повсюду там царит темнота.

На глубине в 10 м вода поглощает уже 70﹪ света с поверхности{199}. Если вы погружаетесь в батискафе, все, что у вас есть красного, оранжевого или желтого, теперь кажется черным, коричневым или серым. К 50 м пропадают почти все оттенки зеленого и фиолетового. На стометровой глубине остается только синий, причем насыщенность его составляет не более 1﹪ от той, что мы имеем на поверхности. На отметке в 200 м – верхней границе мезопелагической (или сумеречной) зоны – эта насыщенность снижается еще в 50 раз. Теперь беспримесная синева приобретает мистический лазерный оттенок и заполняет собой все. В этой синеве мелькают серебристые рыбы. Желеобразные медузы и сифонофоры плавно змеятся мимо. На глубине в 300 м темно, как безлунной ночью, и тьма продолжает сгущаться. Рыбы постепенно становятся все чернее, а беспозвоночные – краснее. Они все чаще светятся сами, и их биолюминесцентные вспышки расцвечивают контур вашего погружающегося батискафа. В районе 850 м остаточного солнечного света уже так мало, что наши глаза там попросту не работают. На глубине в 1000 м не работают ничьи глаза. Это начало батипелагической (или полуночной) зоны. О сложных визуальных картинах, к которым мы привыкли на суше, уже давно и речи нет, теперь вокруг живой космос – кромешная темнота, усеянная мерцающими биолюминесцентными звездами. А до дна – в зависимости от того, в какой точке планеты вы погружаетесь, – может быть еще 10 000 м.

Беспросветная темнота океанских глубин сильно осложняет задачу ученым, решившим изучать их обитателей. Чтобы хоть что-то разглядеть, исследователям приходится включать фонари батискафа, но этот свет губителен для существ, приспособившихся к жизни в темноте. Даже лунный свет может в считаные секунды ослепить глубоководную креветку, что уж говорить о прожекторе. Некоторые обитатели глубин кидаются в самоубийственную атаку на батискаф. Испуганная меч-рыба может попытаться протаранить борт мечом. Кто-то замирает или пускается наутек. «Получается, что своим появлением на глубине мы создаем что-то вроде пузыря диаметром метров сто, из которого удирают все, кто способен удрать, – говорит Сонке Йонсен. – В основном мы наблюдаем ужас, панику и ослепление. Мы видим, как ведут себя животные, решившие, что с ними явилось расправиться какое-то выжигающее глаза божество».

Чтобы меньше вмешиваться в глубоководные умвельты, научный руководитель Йонсена Эдит Виддер сконструировала скрытую камеру под названием «Медуза»{200}. Она снимает глубоководных животных в неразличимом для большинства из них красном свете, приманивая их кольцом синих диодов, напоминающим биолюминесцентную медузу. «Единственное настоящее новшество состоит в том, что мы выключили свет, – поясняет Йонсен. – И вот тогда у нас начали случаться действительно крупные удачи».

В июне 2019 г. Виддер и Йонсен взяли «Медузу» в двухнедельную экспедицию по Мексиканскому заливу. Посреди единственного, кажется, на весь залив шторма они вручную спускали 136-килограммовую камеру на двухкилометровом тросе, а следующей ночью вытаскивали обратно. «Вы когда-нибудь вытягивали агрегат размером с холодильник с глубины в милю? – интересуется Йонсен. – Мы так развлекались по три часа каждую ночь». После каждого подъема Натан Робинсон внимательно просматривал отснятые «Медузой» материалы. И вот за первые четыре погружения «там мелькнула одна-единственная слабо мерцающая точка – светящаяся биолюминесценцией креветка, – рассказывает Йонсен. – Шикарно, да?»

А потом, 19 июня, «я стою на мостике, и вдруг к трапу подскакивает Эди – рот до ушей, и я понимаю, что так обрадовать ее могло только одно». В пятое погружение «Медузе» попался гигантский кальмар.

Отснятые кадры не оставляли сомнений{201}. На глубине 759 м перед объективом появляется длинный цилиндр. Он, извиваясь, плывет к камере, а потом разворачивает пучок шевелящихся конечностей с присосками. Ухватив ненадолго камеру двумя длинными щупальцами, он через какое-то время теряет к ней интерес и снова растворяется в темноте. Научная группа опознала его как трехметрового подростка, которому до максимума в 13 м было еще расти и расти, – и тем не менее это был он, гигантский кальмар, почти мифическое существо с самыми большими и чувствительными глазами на планете.

Как я уже упоминал в начале этой главы, глаза гигантского кальмара (и такого же длинного и при этом гораздо более массивного антарктического глубоководного кальмара) бывают крупнее футбольного мяча, достигая диаметра в 27 см. Эти пропорции озадачивают. Да, большие глаза более чувствительны, поэтому обитателю темных глубин вроде бы вполне логично отрастить себе такие. Но ни у одного другого живого существа, включая и глубоководных, нет ничего даже приблизительно сравнимого{202}. Следующие по размеру глаза принадлежат синему киту и примерно вдвое меньше, чем у кальмара. Глаз меч-рыбы, крупнейший среди рыб, имеет 9 см в диаметре и поместился бы у гигантского кальмара в зрачке. Глаза кальмара не просто огромны; они абсурдно и чрезмерно огромны, больше, чем у любого другого животного. Что такое нужно видеть кальмару, чего не увидит глаз как у меч-рыбы?

Сонке Йонсен, Эрик Уоррант и Дан-Эрик Нильссон полагают, что нашли ответ{203}. Они подсчитали, что в океанских глубинах увеличению размера глаз мешает принцип убывающей отдачи. Чем больше глаз, тем больше ему требуется энергии, однако дополнительной зрительной мощи это увеличение уже почти не дает. Девять сантиметров, диаметр глаза меч-рыбы, – это предел, увеличивать дальше бессмысленно. Но, как выяснила исследовательская группа, существует одна-единственная задача, с которой гигантские глаза все же справляются лучше: различать большие светящиеся объекты на глубине свыше 500 м. Такой объект на этой глубине действительно появляется, и видеть его гигантскому кальмару действительно жизненно необходимо. Этот объект – кашалот.

Кашалот – самый крупный из зубастых хищников в мире и главный враг гигантского кальмара. В желудках кашалотов обнаруживаются залежи кальмаровых клювов, похожих на клюв попугая, а на головах – круглые шрамы, оставленные зазубренными присосками кальмара. Сами кашалоты не светятся, но, как и погружающийся батискаф, они вызывают биолюминесцентные вспышки, сталкиваясь с небольшими медузами, ракообразными и другим планктоном. Своими непропорционально огромными глазами гигантский кальмар различает это предательское мерцание с расстояния в 130 м и успевает убраться подальше. Он единственный среди живых существ обладает достаточно большими глазами, чтобы разглядеть такие биолюминесцирующие облака издали, и единственный, кому это в самом деле нужно. «Больше никто из животных не высматривает на глубине ничего настолько внушительного», – говорит Йонсен. Кашалоты и другие зубатые киты для поисков пищи пользуются эхолокацией, а не зрением. Крупных акул интересует добыча поменьше. Синие киты питаются крилем – крошечными ракообразными, напоминающими креветок. Может быть, этим рачкам и нелишне было бы видеть биолюминесцентное облако синего кита, но их фасеточным глазам для этого недостает разрешения, а их телам – расторопности, чтобы успеть воспользоваться полученной информацией. Гигантский (а также антарктический глубоководный) кальмар – единственные среди исполинов, кому нужно видеть исполинских хищников, и эта уникальная потребность породила уникальный умвельт. Обладатели самых больших и самых чувствительных глаз на планете прочесывают взглядом одну из самых темных сред обитания, высматривая, не мерцает ли в этом мраке едва различимый силуэт атакующего кита[72].

Выключите свет, и мир вокруг станет монохромным. Происходит это потому, что наш глаз содержит два вида фоторецепторов – палочки и колбочки. Колбочки позволяют видеть цвет, но работают только при ярком свете. В темноте за дело берутся более чувствительные палочки, и пестрый калейдоскоп дневных оттенков сменяется ночной чернотой и серостью. Раньше ученые полагали, что так происходит у всех животных и что цвет ночью не различает никто.

А потом, в 2002 г., Эрик Уоррант и его коллега Альмут Кельбер провели перевернувший эти представления эксперимент с винным бражником{204}. Размах крыльев у этого оливково-розового европейского насекомого достигает 7 см. Бражник питается исключительно ночью, зависая над цветком и высасывая нектар развернутым во всю немалую длину хоботком. Кельбер приучила своих красавцев пить из кормушек, скрытых за синими и желтыми карточками. Привыкнув ассоциировать эти цвета с пищей, бражники уверенно отличали их от таких же по яркости оттенков серого. И не путали их, даже когда Кельбер постепенно приглушала свет в лаборатории.

При слабом свете, соответствующем сиянию наполовину полной луны, для Кельбер все стало черно-белым, а бражники действовали как ни в чем не бывало. На каком-то этапе «я могла разглядеть бражника, только просидев в темноте двадцать минут, пока глаза не привыкали, – рассказывает она мне, – и то я уже не различала его хоботок», а бражник при этом по-прежнему безошибочно выбирал нужные кормушки. Потом освещенность снизилась до уровня звездной ночи, и, хотя Кельбер не видела уже совсем ничего, винный бражник все так же воспринимал карточки во всем их разноцветье. Однако в его глазах эти цвета, скорее всего, были совсем не похожи на те, что воспринимаем мы.

Заводя щенка той-пуделя, Морин и Джей Нейц, «как и положено хорошим родителям, прочитали книгу о том, как воспитывать собаку», рассказывает Джей. В книге утверждалось, что собачьи клички лучше всего подбирать двухсложные, с твердыми согласными. Нейцы перебрали разные варианты, а потом Морин в качестве шуточной отсылки к исследованиям зрения, которыми занимался Джей, предложила Ретину («сетчатка» на латыни и по-английски). («Так ведь в Ретине три слога», – замечаю я. «А мы произносим два, – объясняет Джей. – Рет-на».) Кудрявой черной милашке предстояло войти в историю. Ретина вместе с несколькими другими собаками впервые продемонстрировала, какие цвета на самом деле видит этот вид.

В 1980-е гг., когда Нейцы учились в аспирантуре, многие считали, что собаки не различают цвета. Карикатурист Гэри Ларсон в своем комиксе «Обратная сторона» (The Far Side) изобразил собаку, которая, молясь перед сном, просит, чтобы «мама, папа, Рекс, Джинджер, Такер, я и все остальные наши родные начали видеть цвета». Ученые на этот миф тоже купились: как утверждал один учебник, «цветового зрения у млекопитающих, за исключением приматов, судя по всему, нет»{205}. Однако тщательно проверить наличие цветового зрения исследователи удосужились лишь у нескольких видов, в число которых собаки, при всей их популярности, не вошли{206}. «Собаководы постоянно спрашивали меня, что видят их собаки, – говорит Джей, – а мы даже не догадывались. Точнее, догадки у нас были, но не было доказательств».

Чтобы получить эти доказательства, Джей привел к себе в лабораторию Ретину и двух левреток. Он выдрессировал их усаживаться перед тремя светящимися панелями, одна из которых отличалась от двух других по цвету. Собака, ткнувшая носом в отличающуюся панель, получала в награду сыр. Надо сказать, сыр они получали часто. Собаки действительно различают цвета{207}. Они просто видят не тот диапазон, который обычно видим мы. И большинство других животных тоже видят не его. Чтобы представить себе их разнообразные зрительные палитры, нужно сперва понять, что такое, собственно, цвет, как его видят животные и зачем у них в принципе развилась способность его видеть. Цветовое зрение – тема настолько сложная, что даже упрощенное объяснение, которое я сейчас дам, может показаться слишком абстрактным и запутанным. Но потерпите немного: без этих подробностей мы не сумеем понять, как устроен пестрый мир птиц, бабочек и цветов. Чтобы полюбоваться розами, сперва придется продраться через заросли бурьяна.

Свет имеет разную длину волны{208}. Тот свет, который мы видим, относится к диапазону от 400 (воспринимается нами как фиолетовый) до 700 нм (воспринимается нами как красный). Нашей способностью улавливать эти длины волн и весь заключенный между ними радужный спектр мы обязаны белкам опсинам, составляющим основу любого зрения. Опсины бывают разными, и каждый из них лучше всего поглощает волны определенной длины. В норме цветовое зрение у человека обеспечивается тремя такими опсинами, содержащимися в трех типах колбочек нашей сетчатки. В соответствии со своей оптимальной длиной волны опсины (и содержащие их колбочки) называются длинными, средними и короткими или попросту красными, зелеными и синими[73]. Отраженный от рубина свет, попадая к нам в глаз, сильнее всего стимулирует длинные (красные) колбочки, средние (зеленые) – умеренно, а короткие (синие) – слабо. Со светом, отраженным от сапфира, происходит прямо противоположное: сильнее всего реагируют короткие (синие) колбочки, остальные слабее.

Каждая кривая соответствует одному типу колбочек. Пик кривой приходится на длину световой волны, к которой наиболее чувствительна такая колбочка. Обратите внимание, что у собак имеется два типа колбочек, а у человека – три

Однако цветовое зрение предполагает не только улавливание световых волн разной длины, но и сравнение их между собой. Три типа колбочек подключены к сложной сети нейронов, которые складывают и вычитают их сигналы. Какие-то из этих нейронов возбуждаются сигналами от красных колбочек, но тормозятся сигналами от зеленых – в результате мы отличаем красный от зеленого. Другие нейроны возбуждаются синими колбочками, но тормозятся красными и зелеными – так мы различаем синий и желтый. Эта простая нейронная арифметика – К – З и С – (К + З) – называется оппонентностью. Именно по этим формулам первичные сигналы всего от трех типов колбочек преобразуются в то радужное великолепие, которое мы воспринимаем.

Оппонентность лежит в основе (почти) любого цветоощущения. Без нее живое существо не сможет различать цвета в привычном нам смысле. У рачков дафний (их еще называют водяными блохами) четыре опсина, чувствительных к оранжевой, зеленой, фиолетовой и ультрафиолетовой частям спектра{209}. Однако эти длины волн просто запускают аппаратно определенные, почти рефлекторные реакции: ультрафиолет означает солнце, от него отплываем подальше, зеленый и желтый значат пищу – плывем туда. Дафнии реагируют на четыре определенные разновидности света, которые мы воспринимаем как разные цвета. Но для дафний, не имеющих возможности сравнить сигналы от четырех своих опсинов, не существует спектра.

Таким образом, цвет по сути своей субъективен. Ни в травинке, ни в световой волне с длиной 550 нм, которую она отражает, никакой изначально и постоянно присущей ей «зелености» нет. Превращением физического свойства в ощущение зеленого занимаются наши фоторецепторы, нейроны и мозг. Цвет существует в глазах смотрящего – и в его мозге. Достаточно вспомнить случай художника Джонатана И., описанный Оливером Саксом и Робертом Вассерманом в «Истории художника с цветовой слепотой» (The Case of the Colorblind Painter){210}. Всю жизнь он нормально различал цвета и писал цветные картины, но после черепно-мозговой травмы его мир стал черно-белым. Сетчатка у него осталась невредимой, опсины были на месте, колбочки работали. Однако мозг теперь воспринимал только оттенки черного, белого и серого. Даже мысленным взором, закрыв глаза, художник видел все совершенно бесцветным.

Незначительная доля людей – и целые виды животных – тоже воспринимают мир лишь в оттенках серого, при этом без всякой мозговой травмы: просто их сетчатка не приспособлена к цветовому зрению. Их называют монохроматами. У одних, как у ленивцев и броненосцев, есть только палочки, которые отлично работают в полумраке, но для цветовосприятия не предназначены{211}. У других, как у енотов и акул, имеется лишь один тип колбочек, а поскольку цветовое зрение строится на оппонентности, одна колбочка – это все равно что ничего{212}. У китов тоже только одна колбочка: перефразируя специалиста по зрению Лео Пейхля, для синего кита океан не синий{213}. Колбочки есть только у позвоночных, но у других животных имеются свои фоторецепторы, реагирующие на волны определенной длины, а значит, играющие сходную роль. Как ни удивительно, у головоногих – осьминогов, кальмаров и каракатиц – имеется только один тип таких рецепторов, то есть они тоже монохроматы[74]{214}. Животные, способные быстро менять цвет, сами эту игру оттенков не видят.

Такое обилие монохроматов указывает на одно из самых контринтуитивных обстоятельств, касающихся цветоощущения: в нем нет необходимости. Почти всё, для чего животным требуется зрение – ориентация в пространстве, поиски корма, коммуникация, – вполне осуществимо в черно-белом варианте. Зачем же тогда вообще нужно различать цвета?

Физиолог Вадим Максимов предположил, что ответ нужно искать за 500 млн лет до нашего времени, в кембрийском периоде, когда появились предки современных групп животных{215}. Многие из этих доисторических созданий жили в мелких морях, среди солнечных бликов, играющих в толще воды. На наш современный взгляд, эта солнечная рябь очень красива, но древних монохроматов она должна была сильно сбивать с толку. Если освещенность того или иного участка воды меняется за какую-нибудь секунду в 100 раз, распознавать нужные объекты на его фоне становится гораздо труднее. Вот впереди вдруг потемнело – что это, тень надвигающегося врага или просто облако ненадолго перекрыло солнечные лучи? Монохроматический глаз, различающий только свет и темноту, останется в неведении. Глаз, способный на цветовосприятие, справится намного лучше – потому что соотношение интенсивностей световых волн разной длины сохраняется, даже когда общая освещенность растет или падает. Клубничина, которая выглядит красной при ярком свете, будет выглядеть красной и в тени, а ее зеленая плодоножка останется зеленой даже на красноватом закатном солнце. Цвет – а еще точнее, оппонентное цветовосприятие – обеспечивает постоянство. Способность сравнивать уровень сигналов от фоторецепторов, настроенных на разную длину волны, позволяет животному стабилизировать картину окружающего мира, в котором свет пляшет и мельтешит. Для этого достаточно хотя бы двух типов фоторецепторов. Это основа дихромазии, простейшей разновидности цветового зрения. Именно такая имеется у Ретины, других собак и большинства млекопитающих.

У собак две колбочки: одна содержит длинный, желто-зеленый опсин, вторая – короткий, сине-фиолетовый{216}. Они видят в основном оттенки синего, желтого и серого. Мой корги Тайпо, глядя на свою красно-фиолетовую игрушку, скорее всего, воспринимает красный как темный охристо-желтый, а фиолетовый – как насыщенный синий. А вот ярко-зеленое кольцо, которое он любит грызть, стимулирует обе колбочки одинаково; в силу оппонентности эти сигналы взаимно уничтожаются, поэтому Тайпо видит кольцо белым.

Лошади тоже дихроматы, и их колбочки чувствительны к волнам примерно той же длины, что и у собак. Это значит, что лошади очень плохо различают оранжевые метки, которые используются для обозначения препятствий на скачках{217}. Человеческий трихроматический глаз эти огненные сполохи, конечно, не пропустит, но для дихроматического лошадиного, как выяснили Сара Кэтрин Пол и Мартин Стивенс, они сливаются с фоном. Так что, если адаптировать ипподром к лошадиному зрению, метки нужно наносить кислотно-желтым, ярко-синим или белым.

Собственно, если бы мы решили сделать ипподромы инклюзивными в смысле человеческого зрения, нам, скорее всего, пришлось бы поступить так же. Большинство людей, страдающих «цветовой слепотой», тоже дихроматы, поскольку у них отсутствует одна из трех положенных колбочек. На самом деле цвета они видят, пусть и в урезанном диапазоне. У цветовой слепоты есть много разновидностей, но к собачьему и лошадиному варианту зрения ближе всего дейтеранопы, лишенные средней (зеленой) колбочки. Их мир окрашен в желтый, синий и серый, а красный и зеленый для них почти неразличимы. Страдающие цветовой слепотой могут путаться в сигналах светофора, цветовой маркировке проводов и образцах краски{218}. Им бывает трудно разобраться в обозначениях на упаковке или схеме, отличить игроков соперничающих команд, одетых в предположительно контрастную форму, и даже выполнить простое, казалось бы, учебное задание, например нарисовать радугу. В ряде стран им отказывают в праве пилотировать самолет, поступать на военную службу и даже водить машину. Цветовая слепота не должна бы ограничивать возможности человека, однако она это делает, поскольку вся человеческая культура ориентирована на трихроматов. Что же такого выдающегося в трихромазии, помимо того, что ею обладает большинство представителей нашего вида? Если основной массе млекопитающих хватает дихромазии, почему ее не хватает нам и другим приматам? Зачем нам различать цвета именно так?

Первые приматы почти наверняка имели дихроматическое зрение{219}. У них было два типа колбочек – короткая и длинная. Они видели мир синим и желтым, как собаки. Но в какой-то момент после 43, но до 29 млн лет назад случилось событие, навсегда изменившее умвельт одной конкретной ветви приматов: они получили дополнительную копию гена, кодирующего длинный опсин. Когда клетки делятся, а их ДНК копируется, такие удвоения нередки. Это ошибка, но ошибка удачная, поскольку она дает лишнюю копию гена, с которой эволюция может поиграть без ущерба для оригинала. Именно так и произошло с геном длинного опсина{220}. Одна из двух копий осталась прежней, поглощающей световые волны длиной 560 нм. Вторая же постепенно перестроилась на более короткую волну в 530 нм, превратившись в тот опсин, который мы сегодня называем средним (зеленым). Эти два гена идентичны на 98﹪, однако эти ничтожные 2﹪ разницы означают пропасть между восприятием мира только в синем и желтом и добавлением в палитру красного и зеленого[75]. Приматы, у которых к изначальным длинным и коротким опсинам добавились средние, обрели трихромазию и передали свое расширенное зрение потомкам – африканским, азиатским и европейским обезьянам. В эту группу входит и человек.

Как у нас появилось именно такое цветовосприятие, мы поняли, остается понять – зачем. Почему конкретно вторая копия гена длинного опсина эволюционировала в сторону поглощения средних световых волн? Ответ вроде бы очевиден: чтобы различать больше цветов. Монохромат различает примерно сотню оттенков серого в диапазоне от черного до белого. Дихромат добавляет к ним примерно сотню ступеней между желтым и синим, что при умножении на серые оттенки дает десятки тысяч воспринимаемых цветов. Трихромат добавляет к этому еще около сотни переходов от красного к зеленому, которые, помноженные на диапазон дихромата, доводят число различаемых оттенков до миллионов. Каждый дополнительный опсин увеличивает зрительную палитру в геометрической прогрессии{221}. Но если дихроматам отлично живется с десятками тысяч воспринимаемых цветов, какая выгода трихроматам от миллионов?

С XIX в. ученые предполагали, что трихроматам лучше удавалось находить красные, оранжевые и желтые плоды в зеленой листве[76]{222}. Некоторое время назад некоторые исследователи выдвинули гипотезу, что преимущество трихроматов заключается, скорее, в способности находить в тропическом лесу самые питательные листья, имеющие, пока они свежи и богаты белком, красный отлив{223}. Собственно, одно другого не исключает: большинство приматов питаются фруктами, но, когда их нет или они еще не созрели, более крупные виды вполне могут перебиться свежей листвой. «Лучших условий для развития трихромазии и не придумаешь, – говорит Аманда Мелин, изучающая зрение приматов (и при случае, как мы узнали в предыдущей главе, окрас зебр). – Она и основную пищу помогает искать, и запасной вариант»[77].

Не укладывается в эту гипотезу история нечеловекообразных обезьян Нового Света. У них тоже развилась трихромазия, но другим путем и с совершенно другими последствиями. В 1984 г. Джеральд Джейкобс заметил, что одни беличьи обезьяны реагируют на красный свет, а другие не реагируют{224}. И ему удалось – с помощью Джея Нейца – выяснить почему. У беличьих обезьян вторая копия гена длинного опсина так и не появилась[78]{225}. Вместо этого у них теперь встречается несколько вариантов изначального гена, часть из которых производит длинные опсины, а часть – средние. Этот ген тоже находится на X-хромосоме, а значит, самцы (обладатели набора XY) всегда наследуют только один вариант. Длинный или средний – неважно, они в любом случае обречены на дихромазию. А вот самки, обладательницы набора ХХ, иногда могут наследовать сразу оба варианта: и длинный, и средний, по одному на каждую Х-хромосому. Тогда они получают трихромазию[79]. Поэтому, когда группа таких обезьян скачет по кронам деревьев в поисках пищи, одни видят красные плоды в зеленой листве, а другие только желтое и серое. Даже братья и сестры порой воспринимают цвет по-разному.

Может показаться, будто дихромазия ставит своих обладателей в невыгодное положение. Но Аманда Мелин, 15 лет изучавшая белоплечих капуцинов в лесах Коста-Рики, так не считает. Ведя наблюдение за несколькими стаями этих обезьян, она научилась отличать каждую особь, а затем, собрав их экскременты и секвенировав ДНК, выяснила, кто из них дихромат, а кто трихромат. Оказалось, что вероятность выживания и размножения у тех и других примерно одинаковая{226}. Трихроматы действительно лучше находят ярко окрашенные плоды, зато дихроматы успешнее отыскивают насекомых, маскирующихся под палочки и листья{227}. Поскольку их не отвлекает буйство красок, они лучше трихроматов видят контуры и форму, мастерски распознавая маскировку. Мелин наблюдала, как они хватают насекомых, о присутствии которых она, трихромат, даже не догадывалась. В расширении диапазона различаемых цветов есть как плюсы, так и минусы. Больше не всегда значит лучше, поэтому часть самок – и все самцы – по-прежнему остаются дихроматами.

Точнее, почти все самцы. В 2007 г. Нейцы ввели в глаза двух взрослых самцов беличьей обезьяны человеческий ген длинного опсина, обеспечивший им три типа колбочек вместо двух и превративший их таким образом в трихроматов{228}. Два самца, Далтон и Сэм, внезапно начали показывать совершенно другие результаты в офтальмологических тестах, которые до этого они проходили каждый день в течение двух лет, и стали различать прежде невидимые для них цвета. Далтон вскоре после эксперимента умер от диабета, но Сэм в апреле 2019 г., когда я в последний раз говорил с Джеем, практиковался в трихромазии уже 12-й год. Мне было интересно, как ему теперь живется. Ведет ли он себя как-то иначе? Реагирует ли на фрукты не так, как раньше? «Я пытался у него узнать, – смеется Джей. – Ну что, спрашиваю, круто? Интересная же фишка, скажи? Но ему как будто все равно».

Как по мне, молчание Сэма очень красноречиво. Оно напоминает нам, что сам по себе расширенный диапазон цветовосприятия никакого преимущества не дает. В цвете как таковом нет ничего волшебного. Волшебство начинается, когда – и если – цвет для животного что-то означает. Какие-то цвета нам особенно важны, поскольку, унаследовав от наших предков-трихроматов способность их различать, мы наделили эти цвета социальным смыслом. И наоборот, есть цвета, которые нам совершенно безразличны. Есть цвета, которые мы даже не видим.

В 1880-е гг. банкир, археолог и ученый-энциклопедист Джон Леббок пропустил через призму луч света и направил образовавшуюся радугу на муравьев{229}. Муравьи кинулись врассыпную. Но Леббок успел заметить, что они cбежали и с того участка, который находился за фиолетовым концом радуги и ему самому казался темным. Муравьи же видели его не так. Для них он был залит ультрафиолетовым светом, то есть в буквальном переводе с латыни «светом дальше фиолетового». Ультрафиолетовое (УФ) излучение располагается в диапазоне от 10 до 400 нм[80]. Люди его в основном не улавливают, но «муравьи определенно видят его как отдельный, отличный от других цвет (о котором мы не можем составить представления), – провидчески писал Леббок. – Судя по всему, общий облик окружающего мира и окраска предметов должны представляться им совсем не такими, как нам».

В то время в науке бытовало мнение, что животные либо не различают цветов, либо видят тот же спектр, что и мы{230}. Леббок продемонстрировал, что муравьи составляют тут исключение. Еще через полвека выяснилось, что ультрафиолет видят пчелы и гольяны{231}. Тогда концепция изменилась: некоторые животные воспринимают цвета, которые не воспринимаем мы, но эта способность, судя по всему, встречается очень редко. Прошло еще полвека, и в 1980-е гг. исследователи доказали, что чувствительные к ультрафиолету фоторецепторы имеются у многих птиц, пресмыкающихся, рыб и насекомых. Концепция снова поменялась: ультрафиолет видят многие группы животных, но не млекопитающие. Опять не угадали: в 1991 г. Джеральд Джейкобс и Джей Нейц установили, что короткая колбочка, приспособленная к поглощению ультрафиолета, имеется у мышей, крыс и песчанок{232}. Хорошо, как скажете – значит, у млекопитающих тоже бывает УФ-зрение, но только у мелких, таких как грызуны и летучие мыши. И снова нет: в 2010-е гг. Глен Джеффри обнаружил, что с помощью короткой (синей) колбочки ультрафиолет различают северные олени, собаки, кошки, свиньи, коровы, хорьки и многие другие млекопитающие{233}. Скорее всего, они воспринимают УФ как насыщенный оттенок синего, а не как отдельный цвет, но все-таки воспринимают. Это удается и некоторым людям.

Обычно наш хрусталик блокирует ультрафиолетовые лучи, но люди, потерявшие хрусталик в результате хирургической операции или травмы, воспринимают УФ как выбеленный синий цвет. Так было с художником Клодом Моне, оставшимся без левого хрусталика в возрасте 82 лет{234}. Он начал видеть ультрафиолетовое излучение, отражающееся от кувшинок, и на его картинах они из белоснежных превратились в иссиня-белые. Но Моне – это исключение; в большинстве своем люди ультрафиолет все же не видят, и, возможно, именно поэтому ученые так упорно считали эту способность редкой и в остальном животном мире. На самом же деле все как раз наоборот. Большинство животных, воспринимающих цвет, видят и ультрафиолет{235}. Это и есть норма, а вот мы – отклонение[81].

Ультрафиолетовое зрение распространено настолько широко, что для большинства животных значительная часть окружающего мира выглядит совсем не так, как для нас[82]. Вода рассеивает УФ-лучи, образуя сплошную ультрафиолетовую дымку, на фоне которой рыбе проще разглядеть крошечный планктон, поглощающий такое излучение. Грызуны хорошо видят темные силуэты птиц на фоне залитого ультрафиолетом неба. Северные олени мгновенно различают мох и лишайник, почти не отражающие УФ-лучи, на отражающем ультрафиолет заснеженном склоне{236}. Я могу продолжать еще долго.

И я буду продолжать. С помощью ярких УФ-узоров цветы рекламируют свою продукцию опылителям{237}. Если человеческому глазу лепестки подсолнечника, бархатцев или рудбекии волосистой кажутся однородно окрашенными, то пчелы различают у их основания ультрафиолетовые участки, складывающиеся в отчетливую мишень. Обычно эти узоры указывают на местонахождение нектара, но могут оказаться и ловушкой. В цветах устраивают засаду на опылителей пауки-бокоходы{238}. Для нас они неотличимы от цветка, на котором сидят, и потому их всегда считали виртуозами маскировки. Однако внимание пчелы они, наоборот, привлекают, отражая огромное количество ультрафиолета и тем самым повышая притягательность цветка в ее глазах. Вместо того чтобы сливаться с фоном, некоторые из них, наоборот, стараются стать как можно заметнее для своей восприимчивой к ультрафиолету добычи.

У многих птиц имеются ультрафиолетовые узоры на перьях. В 1998 г. две научные группы независимо друг от друга пришли к выводу, что значительная часть «голубого» оперения синиц-лазоревок отражает огромное количество ультрафиолета{239}. Как констатировала одна из их публикаций, «лазоревка на самом деле ультрафиолетовка». Человеку все лазоревки кажутся практически одинаковыми, однако в действительности самцы и самки сильно отличаются благодаря УФ-узорам. То же самое верно для более чем 90﹪ тех видов певчих воробьиных, пол которых мы не можем определять визуально, в том числе для ласточек-касаток и пересмешников{240}.

Ультрафиолетовые узоры невидимы не только для человека. Поскольку в воде УФ-излучение сильно рассеивается, хищные рыбы, которым важно замечать добычу на расстоянии, часто нечувствительны к ультрафиолету. Их жертвы не преминули воспользоваться этой слабостью. Меченосцы, обитающие в реках Центральной Америки, представляются нам невзрачными, но, как выяснили Молли Каммингс и Гил Розенталь, самцы некоторых их видов щеголяют насыщенными ультрафиолетовыми полосками по бокам и на хвосте{241}. Эти метки привлекают самок, но невидимы для главных врагов меченосца. В тех районах, где хищников больше, УФ-метки у меченосцев ярче. «Они могут франтить без опаски», – говорит Каммингс. Такие же тайные шифры ученые обнаружили и на Большом Барьерном рифе в Австралии, где водится рыба-ласточка. На взгляд человека, это такой лимон с плавниками, как две капли воды похожий на близкородственные ему виды. Но Ульрика Зибек выяснила, что голова рыбы-ласточки покрыта УФ-полосками, словно у нее потекла невидимая тушь{242}. Хищники эти метки не видят, но самим рыбам-ласточкам они помогают отличать представителей своего вида от остальных.

Нам ультрафиолетовое излучение представляется чем-то загадочным и дурманящим. Этот невидимый оттенок, располагающийся сразу за гранью нашего зрения, – перцептивный пробел, который наше воображение стремится заполнить. Ученые часто приписывали ему особый или тайный смысл, расценивая его как канал скрытой коммуникации[83]{243}. Однако, если не считать меченосца и рыбу-ласточку, в большинстве случаев эти теории не подтверждаются. В реальности УФ-зрение и УФ-сигналы встречаются на каждом шагу. «Я лично считаю, что это просто еще один цвет», – говорит мне Иннес Катхилл, изучающая цветовое зрение.

А теперь поставим на наше место пчелу. Пчелы – трихроматы, причем наибольшую чувствительность их опсины проявляют к зеленому, синему и ультрафиолету. Если бы у пчел были ученые, они бы поражались существованию невидимого для них цвета, который мы называем красным, а они могли бы именовать «ультражелтым». Первое время они утверждали бы, что другие живые существа не различают ультражелтый, а потом гадали бы, почему в мире так много способных его различать. Они могли бы предположить, что он какой-то исключительный. Они фотографировали бы розы с помощью ультражелтой камеры и восторгались бы их непривычным видом. Теоретизировали бы насчет того, что гигантские двуногие, которые этот цвет видят, наверняка передают тайные послания вспыхивающим на их щеках румянцем. В конце концов они, возможно, поняли бы, что это просто еще один цвет, единственная особенность которого – отсутствие в пчелином зрительном диапазоне. И задумались бы, как бы им жилось, если бы они добавили в свой умвельт и этот цвет, превратив трехцветное зрение в четырехцветное.

Примостившийся на высоте почти 3000 м в Скалистых горах город Готик в штате Колорадо вырос в свое время благодаря богатым серебряным приискам. Но когда в конце XIX в. цены на серебро рухнули, Готик стал городом-призраком. А потом в 1928 г. нежданно-негаданно обрел вторую жизнь – в качестве научно-исследовательской станции. Сегодня в Биологической лаборатории Скалистых гор RMBL (Rocky Mountain Biological Laboratory), которую ласково называют Рамбл («Ворчалка», от английского rumble), трудятся ученые со всего мира. Каждое лето сотни специалистов из разных областей перекочевывают сюда пожить среди оживших декораций к вестерну и поработать, изучая местные почвы и водные потоки, клещей и сурков. Мэри Касуэлл (Касси) Стоддард в 2016 г. приехала ради колибри.

«Я с детства наблюдала за птицами, но только в колледже узнала, что птицы видят цвета, которых не видит человек, – рассказывает мне Стоддард. – Меня это потрясло». У большинства птиц четыре типа колбочек, опсины которых наиболее чувствительны к красному, зеленому, синему и либо фиолетовому, либо ультрафиолетовому. То есть птицы – тетрахроматы. Теоретически они должны различать множество цветов, к которым мы невосприимчивы. Чтобы проверить, действительно ли они на это способны, группа Стоддард провела эксперимент с обитающими вокруг Рамбла широкохвостыми колибри – красавцами с переливчатым зеленым оперением и (у самцов) ярким фуксиевым горлышком.

Воспользовавшись естественным инстинктом колибри собирать нектар с интенсивно окрашенных цветков, Стоддард приманивала их к кормушкам с помощью особой подсветки воспринимаемых тетрахроматами оттенков{244}. На кормушку с нектаром лампа светила смесью зеленого и ультрафиолета, а на кормушку с водой – только зеленым. Сама Стоддард разницы между лампами не видела, но колибри усваивали ее в два счета. Уже к концу дня все больше птиц слеталось к кормушке с нектаром, «научившись различать подсветку, которая нам представляется одинаковой, – поясняет Стоддард. – Именно это мы всегда и предполагали, но увидеть такое собственными глазами было поразительно»[84].

Но даже после таких экспериментов мы запросто можем не до конца осознавать, что именно видят прочие птицы. Это не просто человеческое зрение плюс ультрафиолет или пчелиное зрение плюс красный. Тетрахромазия – это не банальное расширение видимого спектра с двух сторон. Она открывает новое, дополнительное измерение цветовосприятия. Как мы помним, дихроматы различают примерно 1﹪ цветов, которые видят трихроматы, – десятки тысяч из миллионов. Если между трихроматами и тетрахроматами сохраняется такой же разрыв, мы видим 1﹪ из сотен миллионов цветов, различаемых птицами. Представьте себе человеческое трихроматическое зрение в виде треугольника, три вершины которого соответствуют красной, зеленой и синей колбочкам{245}. Каждый видимый нами цвет складывается из этих трех, и его можно обозначить точкой на плоскости этого треугольника. У птиц же цветовое зрение представляет собой пирамиду, вершины которой соответствуют четырем колбочкам. Весь имеющийся у нас диапазон цветов – это лишь одна грань пирамиды, объем которой заполнен красками, большинству из нас недоступных.

При одновременной стимуляции красной и синей колбочек мы видим пурпурный – цвет, которого нет в радуге и которому нельзя поставить в соответствие световую волну определенной длины. Такие смешанные цвета называют неспектральными. У колибри, как у обладательницы четырех типов колбочек, число таких «коктейлей» гораздо больше – это и УФ-красный, и УФ-зеленый, и УФ-желтый (красный + зеленый + УФ) и, возможно, УФ-пурпурный (красный + синий + УФ). Моя жена предложила, к восторгу Стоддард, называть эти цвета крапурным, зелпурным, желпурным и ультрапурпурным[85]. Как выяснила Стоддард, эти неспектральные цвета со своими оттенками составляют примерно треть обнаруживаемых в окраске растений и оперений{246}. В глазах птицы лес и луг переливаются зелпурным и желпурным. В восприятии широкохвостой колибри ярко-фуксиевое горлышко самца сияет ультрапурпурным.

Совершенно иначе представляют себе тетрахроматы и белый цвет. Белый – это то, что мы воспринимаем, когда все наши колбочки стимулируются одинаково. Но чтобы возбудить птичий квартет колбочек, нужна совсем не такая комбинация волн, как для человеческого трио. Бумага обрабатывается красителями, случайно поглощающими ультрафиолет, поэтому для птицы она белой выглядеть не будет. Многие предположительно «белые» перья отражают ультрафиолет, поэтому тоже совсем не обязательно видятся птицам белыми{247}.

Трудно узнать, как выглядят для птиц все эти крапурные, зелпурные и прочие неспектральные переходы, говорит Стоддард. Как скрипачка, она знает, что две одновременно взятые ноты могут прозвучать как отдельные, а могут слиться в совершенно новый тон. Как же, если воспользоваться этой аналогией, колибри воспринимают крапурный – как сочетание красного и ультрафиолета или как совершенно новый самостоятельный цвет? Выбирая, к какому цветку направиться, «объединяют ли они крапурные с красными или считают их отдельными категориями?» – размышляет Стоддард. Крапурный от чисто красного они отличают, «но я не могу сформулировать, каким он им представляется».

Птицы – не единственные тетрахроматы. Четыре типа колбочек есть и у пресмыкающихся, насекомых и пресноводных рыб, включая банальных аквариумных{248}. Двигаясь во времени вспять от современных тетрахроматов, ученые пришли к выводу, что первые позвоночные тоже, скорее всего, имели по четыре колбочки{249}. Млекопитающие – возможно потому, что поначалу все они были ночными, – две из этих предковых четырех утратили, став дихроматами. Но динозавры, под ногами которых они шныряли, почти наверняка обладали тетрахромазией и «видели множество классных неспектральных оттенков», по мнению Стоддард. Забавно, что на иллюстрациях и в фильмах динозавров очень долго раскрашивали в тусклые серо-буро-болотные тона; только недавно художники стали расцвечивать их яркими красками, вдохновившись осознанием, что динозавры – это предки птиц. Но даже это созданное трихроматом колористическое буйство – лишь бледная тень того великолепия, которым, вероятно, щеголяли и которое воспринимали динозавры.

Большинству из нас гораздо проще представить себе собачье цветовосприятие, чем птичье (или динозавровое). Если вы трихромат, дихромазию можно смоделировать с помощью приложения, убирающего определенные цвета. Можно смоделировать даже цветовосприятие другого трихромата (например, пчелы), наложив их сине-зелено-ультрафиолетовую схему на нашу красно-зелено-синюю. Но воспроизвести цветовосприятие тетрахромата для трихроматического глаза невозможно. «Нас часто спрашивают, нельзя ли изобрести какие-нибудь очки, позволяющие человеку различать эти неспектральные цвета. Было бы здорово!» – делится Стоддард. Отыскать крапурный и зелпурный на птичьих перьях с помощью спектрофотометра можно, но ведь потом нужно передать их с помощью нашей гораздо более скромной палитры. Четыре просто не умещаются в три. Как ни досадно, большинству из нас никак не хватит воображения представить, как многие животные выглядят в глазах друг друга и насколько разнообразно их цветовосприятие.

Красный почтальон порхает на редкость томно, даже для бабочки. Он часто-часто трепещет крыльями, но, как ни странно, почти не двигается с места, словно изо всех сил старается никуда не попасть. Такую невозмутимость легко понять: для врагов он ядовит, о чем предупреждает его яркая красно-желто-черная раскраска, поэтому спасаться от хищников на всех парусах ему не нужно. Однако для человеческого глаза ничего отталкивающего в его окраске нет. В оранжерее города Ирвайн, штат Калифорния, вокруг меня перелетают с одного красно-оранжевого цветка лантаны на другой десятка два этих бабочек. От их жизнерадостных оттенков и мягких движений мир становится одновременно красочнее и безмятежнее. Латинское название этой бабочки Heliconius erato подходит ей как нельзя лучше: в древнегреческих мифах гора Геликон была обителью муз и источником поэтического вдохновения, а имя Эрато принадлежало музе любовной лирики.

Одна бабочка эрато садится на побег лантаны, подворачивает брюшко и откладывает крошечное золотистое яйцо. Пять других, расположившихся в рядок на соседнем листе, медленно раскрывают и закрывают крылья. Еще одна устроилась на дисплее системы климат-контроля оранжереи, который сейчас показывает 36 ℃ и 59﹪ влажности. Да, джинсы надевать не стоило. Одетая куда более уместно Адриана Бриско обводит взглядом оранжерею и расплывается в улыбке. Это ее детище – работа и отдушина, место, куда она приходит за счастьем и покоем. «Мне тут нравится, – говорит она мечтательно. – Сразу видно, почему столько ученых посвятили этим бабочкам свою научную карьеру».

По всей Центральной и Южной Америке эрато обычно обитают бок о бок со своей близкой родственницей – Heliconius melpomene, названной в честь музы трагедии Мельпомены. Оба вида ядовиты, и каждый подделывается под другой, чтобы враг, научившийся избегать одну из бабочек, не трогал и другую. В пределах каждой местности эти два вида похожи как две капли воды, но, если рассматривать весь ареал в целом, мы обнаружим множество вариаций{250}. В районе перуанского Тарапото у обеих бабочек имеются широкие красные «перевязи» на передних крыльях и желтые полосы на задних. Однако в каких-нибудь 150 км оттуда, в Юримагуасе, у обеих вместо полос на переднем крыле – красное основание и желтые кляксы, зато заднее покрыто тонкими красными полосками. Просто не верится, что эрато из двух соседних областей принадлежат к одному и тому же виду, а эрато с мельпоменой, обитающих в одной области, практически не различить. В оранжерее у Адрианы могло летать много и тех и других, но я бы об этом не догадался. Как же не путаются сами бабочки? В конце 1990-х гг., когда Бриско только начала изучать геликоний, ответа на этот вопрос, к ее изумлению, никто не знал. «Казалось бы, учитывая, что мы имеем дело с таким визуально эффектным животным, да еще настолько популярным, кто-нибудь давно уже должен был обратить внимание на его глаза», – недоумевает она.

Большинство бабочек – трихроматы. У них, как и у пчел, три опсина с максимальной чувствительностью к ультрафиолету, синему и зеленому, так что они различают цвета в диапазоне от красного до УФ. Однако в 2010 г. Бриско обнаружила, что у геликоний есть два существенных отличия от прочих родственниц{251}. Во-первых, они тетрахроматы. В дополнение к обычным синему и зеленому опсинам у них имеется два УФ-опсина, которые выдают пиковый сигнал в ответ на волны разной длины. Во-вторых, если у родственных им бабочек узоры на крыльях желтые, то у геликоний – желпурные (того самого неспектрального цвета, представляющего собой смесь УФ и желтого). Эти две особенности взаимосвязаны. Два УФ-опсина дают геликониям возможность дробить ультрафиолетовую часть спектра на более тонкие оттенки и различать очень близкие градации УФ-цветов. Благодаря окраске крыльев в эти цвета, они лучше отличают своих сородичей от тех, кто под них подделывается. Даже птицы с их единственным УФ-опсином не видят, судя по всему, разницы между желтым и тем оттенком желпурного, который используют эти бабочки{252}.

Впрочем, разницу эту не видят и самцы эрато. В 2016 г. студент Бриско Кайл Маккуллох выяснил, что тетрахромазией у эрато наделены только самки, а у самцов всего три колбочки{253}. У них есть ген, отвечающий за второй УФ-опсин, но по каким-то причинам они подавляют его синтез. Совсем как у беличьих обезьян, у самок эрато имеется дополнительное измерение цветовосприятия, которого нет у самцов[86]. Мы с Бриско наблюдаем в ее оранжерее за двумя спаривающимися эрато. Их брюшки смыкаются, а потом самка, не дожидаясь, пока они расцепятся, взлетает вместе с прилепившимся к ней самцом. Они порхают как одно целое, ненадолго соединенные гениталиями, но навеки разделенные умвельтами.

Эти бабочки не единственный пример тетрахромазии, присущей только одному полу. Аналогичная особенность есть и у людей. В английском городе Ньюкасл живет женщина, фигурирующая в научной литературе под кодовым обозначением cDa29{254}. Она очень закрытый человек: интервью не дает, ее настоящее имя не разглашается. Но по свидетельству психолога Габриэль Джордан, которая много с ней работала, cDa29 виртуозно проходит тесты, которые может пройти только тетрахромат. Примерно как колибри в экспериментах Стоддард, она выбирает один оттенок зеленого из ряда почти таких же, «словно вишню срывает с ветки, – рассказывает Джордан. – Для нас это все один и тот же зеленый. Другие вглядываются, сравнивают, выискивают, а потом пытаются ткнуть наугад. А она выхватывает отличающийся сразу, в какие-то миллисекунды».

Тетрахромазия обычно встречается у женщин, поскольку гены длинного и среднего опсинов находятся на X-хромосоме. А так как у большинства женщин таких хромосом две, они могут унаследовать две немного разные версии каждого гена. У такой дамы будет четыре типа опсинов, настроенные на четыре длины волн – короткую, среднюю и, допустим, длинную-1 и длинную-2. Подобное сочетание генов имеется примерно у каждой восьмой женщины, однако очень немногие из них окажутся тетрахроматами{255}. Для получения этой способности должно сойтись множество других факторов. В норме красная и зеленая колбочки лучше всего реагируют на волны, разница в длине которых составляет всего 30 нм. Чтобы породить новое, неведомое цветовое измерение, четвертая колбочка должна попасть почти ровно посередине этого диапазона, оказавшись в 12 нм от зеленой (именно так и получилось у cDa29). Создать опсин с такой четкой спецификацией – «это в области генетики примерно то же самое, что расщепить атом», говорит Джордан. Даже если у какой-то женщины и появляется правильная четвертая колбочка, она должна располагаться в правильной части сетчатки – в фовеа, центральной ямке, где наше цветовосприятие острее всего. И самое главное, ей понадобится правильная нейронная проводка, чтобы сигналы от этих колбочек были оппонентными.

Такая комбинация свойств складывается настолько редко, что среди обладательниц четырех колбочек подлинная тетрахромазия имеется лишь у единиц. По словам Джордан, многие называющие себя тетрахроматами на самом деле таковыми не являются. Художники, в частности, нередко убеждены, что различают больше тонов и полутонов, чем остальные, но наметанный профессиональный глаз – это совсем не то же самое, что целое дополнительное колористическое измерение. «Сколько у меня было испытуемых, у которых тетрахромазия не подтверждалась, – говорит Джордан. – Это же так лестно, обладать сверхчеловеческим зрением[87]. Но оно встречается намного реже, чем людям хотелось бы. Первым подтвержденным тетрахроматом стала cDa29. Джордан предполагает, что в Великобритании должны жить еще около 48 600 обладательниц тетрахромазии, но отыскать их не так-то легко[88]. Они не разгуливают по улицам в фантастически красочных одеяниях, как и дихроматы не окружают себя исключительно тусклым и блеклым оттенками. До прохождения тестов cDa29 «даже не подозревала, что у нее какое-то особенное зрение, – рассказывает Джордан. – Мы воспринимаем мир посредством данных нам сетчаток и данного нам мозга, и раз уж мы не можем посмотреть на этот мир чужими глазами, у нас даже мысли не возникает, что мы в чем-то превосходим остальных».

Когда Джордан мне это рассказала, я, признаюсь, немного огорчился – как огорчился, услышав от Джея Нейца, что генетически модифицированного самца беличьей обезьяны Сэма неожиданно обретенная трихромазия как-то не впечатлила. Мы ценим цвета. Цветное телевидение, принтеры, книги котируются выше, чем их черно-белые аналоги, поэтому мы закономерно ожидаем, что дополнительное цветовое измерение окажется чудом из чудес. И когда выясняется, что для кого-то оно обыденность, его волшебный ореол может померкнуть. Однако на самом деле все мы – и монохроматы, и дихроматы, и трихроматы, и тетрахроматы, – конечно, считаем видимые нами цвета само собой разумеющимися. Каждый из нас обитает в своем умвельте. Как я писал во введении, эта книга не о превосходстве, а о разнообразии. Великолепие цвета не в том, что кто-то видит больше оттенков, а в том, что в принципе существует такое разнообразие возможных радуг.

Размышляя о бабочках эрато и тетрахроматах из числа людей, я проникаюсь тем, насколько нелепо с нашей стороны было считать, будто все животные видят тот же спектр, что и человек. Ведь и сами люди видят цвета неодинаково[89]. У нас встречаются и самые разные формы частичной или полной цветовой слепоты, и тетрахромазия. Посмотрите на остальное животное царство в целом, и вы обнаружите еще больше вариаций. Цветовое зрение очень сильно различается среди 6000 видов пауков-скакунов, 18 000 видов бабочек и 33 000 видов рыб.

В одном только глазе малька рыбки данио-рерио сосуществуют по крайней мере три вида цветовосприятия{256}. Часть его сетчатки, обращенная вверх, к небу, довольствуется черно-белым, поскольку для того, чтобы заметить силуэт летающего хищника, цвет не нужен. В той части, которая смотрит прямо, преобладают детекторы ультрафиолета, позволяющие не упустить питательный планктон. И наконец, часть, сканирующая горизонт и пространство ниже тела рыбы, тетрахроматична. Таким образом, глаз этого малька вмещает в себя весь ассортимент зрения – от черно-белого до превосходящего человеческие возможности.

Чтобы оценить цвета, которые воспринимает другое живое существо, недостаточно просто наложить инстаграмный фильтр на собственную картину мира. Нельзя исходить из того, что эти цвета остаются неизменными для всей воспринимаемой сцены, или на всем протяжении года, или у всех особей. Нельзя воспроизвести зрительную палитру животного, просто подсчитав его опсины или фоторецепторы. Как выяснил Кентаро Арикава, у многих бабочек число классов фоторецепторов откровенно избыточно{257}. У капустницы их восемь, но один из этих восьми имеется только у самок, а еще один только у самцов. У парусника ксута их шесть, но пользуется он лишь четырьмя, обеспечивающими тетрахромазию, а оставшиеся два, скорее всего, запрограммированы на особые задачи, например замечать пролетающие мимо объекты определенной окраски. Рекорд по числу классов фоторецепторов среди бабочек принадлежит паруснику Graphium sarpedon – у него их 15. Однако он от этого не становится пентадекахроматом, обладающим 15-мерным цветным зрением. Из 15 фоторецепторов лишь три распределены по всей поверхности глаза; четыре сосредоточены в верхней половине, восемь – в нижней. Арикава надеется, что, если как следует поискать, ему удастся обнаружить более тонкие нюансы этого разделения. Graphium sarpedon, по его мнению, скорее всего, тетрахромат, а остальные 11 классов фоторецепторов ему нужны, чтобы различать что-то очень специфическое в конкретных областях поля зрения.

Собственно, цветовое зрение никогда и не должно быть сложнее, чем тетрахромазия. Если ориентироваться на те цвета, которые отражаются от встречающихся в природе объектов, животным, чтобы увидеть все им необходимое, в любом случае достаточно четырех классов фоторецепторов, равномерно охватывающих весь спектр. Наиболее приближенную к этому идеалу модель мы находим у птиц. Все сверх того – напрасное и неэффективное расточительство. Поэтому, обнаруживая у живого существа значительно больше четырех типов фоторецепторов, ученые подозревают какой-то подвох.

– Суньте туда палец, и он по нему долбанет, – говорит мне Эми Стритс, показывая на небольшой аквариум. – Если, конечно, хотите попробовать…

Я хочу попробовать, но у существа в аквариуме, рядом с которым мы стоим в лаборатории в австралийском Брисбене, не самая добрая слава, поэтому проверять страшновато.

– А сильно он бьет?

– Мало не покажется, – заверяет Стритс. – Давайте!

Я окунаю мизинец в воду. В следующий миг к нему летит живая пятисантиметровая зеленая молния. Громкий щелчок – и палец пронзает острая, но терпимая боль. Я могу гордиться – мне довелось испытать силу удара пятнистого рака-богомола.

Рак-богомол (их еще называют ротоногими или стоматоподами, а любовно и просто подами) – это морское ракообразное, родственное крабам и креветкам, но уже около 400 млн лет развивающееся как самостоятельная ветвь. Задняя половина его тела наводит на мысли о крошечном омаре. В передней же располагаются две сложенные «руки», прижатые к груди, как у богомола, за сходство с которым рак и получил свое название. У видов-«копейщиков» эти руки ощетиниваются на конце рядом устрашающих шипов, а у «крушителей» – дубиноподобным молотом. И те и другие разворачивают свое оружие молниеносно и бьют, не дожидаясь спроса. Они отправляют в нокаут все, что сунется в их логово. Лупят они и друг друга, едва оказавшись рядом. Раки-богомолы раздают удары, как мы раздаем непрошеные советы, – направо и налево, агрессивно и безо всякого повода.

Стремительнее и мощнее этих ударов нет во всей природе. Дубинки крупного крушителя движутся с ускорением как у пули немаленького калибра и развивают в воде скорость до 80 км/ч{258}. Эти создания могут пробить панцирь краба, стекло аквариума, плоть и кости. Их не зря зовут пальцеломами, суставодробителями и костяшковоротами. Теперь вы понимаете, почему я так нервничал, когда окунал мизинец в аквариум. Даже этот экземпляр, еще не достигший размеров, позволяющих что-то по-настоящему раздробить, выбрасывал свое орудие с такой скоростью, что вода перед ним превращалась в пар. Звук лопающихся пузырьков и был тем щелчком, который я услышал перед тем, как палец пронзила боль. «У разных видов ротоногих звук удара немного отличается, это довольно занятно», – рассказывает Стритс.

Она подводит меня к другому аквариуму, где обитает павлиний рак-богомол – окрашенный в кричащие тона крушитель, панцирь которого переливается красным, синим и зеленым. Это самый знаменитый из 500 видов ротоногих и один из самых могучих. «А вот им лучше не попадаться», – многозначительно говорит Стритс. Я слушаюсь и терпение павлиньего рака-богомола не испытываю, а вместо этого смотрю на его глаза. Их два, они похожи на розовые маффины, обернутые синей фольгой и насаженные на два подвижных штырька на макушке. Левый таращится на меня. Правый – на Стритс. Это, пожалуй, самые необычные глаза на планете, и такого способа цветовосприятия, как у них, нет больше ни у кого из живых существ. Из всех умвельтов, с которыми мы до сих пор сталкивались, умвельт рака-богомола труднее всего поддается воображению. У Джастина Маршалла, заведующего лабораторией, где работает Стритс, не особенно получается представить его даже сейчас, после 30 лет, отданных ротоногим.

Мать Маршалла была естественно-научным иллюстратором, отец – морским биологом и куратором отдела рыб в лондонском Музее естествознания, поэтому его детство прошло на отмелях и судах, где он проникся любовью к краскам и морским обитателям. Когда в 1986 г. научный руководитель Маршалла в аспирантуре Майк Лэнд (с работой которого мы познакомились в предыдущей главе) попросил его выбрать, кем он будет заниматься – пауками, бабочками или ротоногими, – долго раздумывать ему не пришлось. «Я почти сразу выбрал раков-богомолов, – рассказывает Маршалл, – потому что они обитают в тропиках».

Свои исследования он начал с препарирования глаза павлиньего рака-богомола. У него, как и у других ракообразных, фасеточный глаз, состоящий из множества отдельных фокусирующих свет ячеек. Но лишь у него глаз разделен на три части: два полушария и четко выделенный пояс между ними – словно тропики, кольцом охватившие Землю. Помещая этот средний пояс под микроскоп, Маршалл еще не знал, какой великолепный сюрприз его ждет, – пестрая мозаика из красных, желтых, оранжевых, фиолетовых, розовых и голубых пузырьков{259}. В то время считалось, что ракообразные не различают цвета. Однако рак-богомол явно об этом не подозревал. «Я слово в слово помню, что сказал Майк, когда я продемонстрировал ему это предметное стекло: "Фак! Фак, фак, фак! Фак!" – откровенничает Маршалл. – И я подумал: "Ого, кажется, мы что-то нарыли!"»

Маршалл предположил, что с помощью этих цветных пузырьков рак-богомол отфильтровывает свет, поступающий к единственному классу фоторецепторов. Таким образом он получает возможность видеть цвета с помощью глаза, который в противном случае оставался бы невосприимчивым к цвету. Чтобы проверить свою гипотезу, Маршалл отправился из Англии в США – к Тому Кронину, у которого имелись и нужное оборудование, и растущий интерес к ротоногим. За несколько недель напряженной работы они вдвоем исследовали этот глаз вдоль и поперек, анализируя все попадавшиеся фоторецепторы. И, к своему изумлению, обнаружили не один их класс, а как минимум одиннадцать{260}. «Мы ничего не понимали, – вспоминает Кронин. – В каждой части глаза мы находили свой, отдельный класс фоторецепторов. Наше с Джастином совместное открытие было самым большим чудом за всю мою научную карьеру». Рак-богомол «может располагать системой цветового зрения, превосходящей все до сих пор описанные», – заключили Кронин с Маршаллом в своей статье 1989 г. Или, как говорит Маршалл, «факов должно было быть еще больше».

Средний пояс состоит из шести рядов фокусирующих свет ячеек{261}. О двух нижних пока забудем, поскольку для цветового зрения используются лишь четыре верхних. В каждом ряду имеются три расположенных ярусами уникальных фоторецептора. В первом ряду – фиолетовые и синие, во втором – желтые и оранжевые, в третьем – оранжево-красные и красные и в четвертом – сине-зеленые (циан) и зеленые; выше всех в каждом ряду располагаются свойственные лишь ему УФ-фоторецепторы[90]. Итого получается 12 типов фоторецепторов, включая четыре ультрафиолетовых[91]. То есть у рака-богомола для одного только ультрафиолетового диапазона имеется больше типов фоторецепторов, чем у нас их насчитывается всего{262}. Что же они делают с таким богатством? Может быть, они додекахроматы и у них 12-мерное цветное зрение? Или у них четыре разновидности трихромазии – по одной на каждый ряд среднего пояса? В любом случае уж они-то явно должны разбираться в цвете как никто, различая даже едва уловимые переходы между практически идентичными тонами. Если коралловый риф потрясает своим великолепием даже нас, каким же он должен представляться ротоногому? Воображения не хватает, фантазия идет вразнос. Как предполагал автор онлайн-комикса «Овсянка» (The Oatmeal), «там, где мы видим радугу, рак-богомол видит целый термоядерный гриб света и красоты»{263}.

Каждая кривая соответствует одному из 12 типов фоторецепторов в глазе рака-богомола. Пик кривой соответствует длине световой волны, к которой данный тип наиболее чувствителен

Как выяснилось, нет. Не видит. В 2014 г. ученица Маршалла Ханна Тоен провела революционный эксперимент, низвергнувший ротоногих с их пьедестала{264}. Тоен приучила их нападать на одну из двух цветных лампочек за вознаграждение в виде лакомства. Затем она постепенно меняла цвета, доходя до почти одинаковых оттенков, которые раку уже не удавалось различить. Если человек различает полутона с разницей в длине волны от 1 до 4 нм, то рак-богомол сыпался на разнице от 12 до 25 нм – это примерно как разрыв между чистым желтым и оранжевым. Обладатели жутко навороченной оптики кошмарно плохо различали цвета, оказавшись не в силах тягаться в этом умении ни с человеком, ни с пчелами, ни с бабочками, ни с золотыми рыбками.

Теперь Маршалл считает, что раки-богомолы различают цвета по-своему, не так, как все остальные. Вместо того чтобы искать разницу между миллионами оттенков, глаз рака-богомола делает, по сути, прямо противоположное, сводя все эти полутона в спектр из 12 основных цветов, как в детской книжке-раскраске. Любой оттенок красного возбуждает нижний фоторецептор в третьем ряду. Все оттенки фиолетового возбуждают верхний рецептор в первом. Сетчатка не противопоставляет сигналы от этих 12 рецепторов по принципу оппонентности, а посылает их мозгу как есть. Мозг же на основе этих сочетаний узнает определенный цвет, как если бы видимый спектр был штрихкодом, а средний пояс глаза – магазинным сканером для его считывания. Упрощенно это можно представить так: если срабатывают рецепторы 1, 6, 7 и 11, мозг распознает эти сигналы как добычу, и рак-богомол атакует. Если срабатывают рецепторы 3, 4, 8 и 9, есть вероятность, что это брачный партнер, и тогда… ну, это все-таки ротоногие, так что «ухаживание проходит очень осторожно», говорит Маршалл. Не исключено, что у рака-богомола в принципе нет понятия о цвете.

Все это, впрочем, пока лишь предположения, пусть и обоснованные. Никто из исследователей ротоногих, с которыми я беседовал, не берется утверждать наверняка, что именно видит рак-богомол. Вполне возможно, что для разных задач он использует разные виды цветового зрения. Для распознавания пищи, как в эксперименте Тоен, вполне достаточно справочной таблицы из 12 цветов, а вот чтобы опознавать себе подобных, может использоваться более традиционная система, различающая схожие цвета. Как-никак многие ротоногие окрашены очень колоритно и при встрече демонстрируют свою раскраску друг другу. «Возможно, в поиске партнера полутона и вправду важны, – говорит Кронин, – однако проверить это экспериментально очень трудно».

Изучать поведение животных всегда непросто, но исследование поведения раков-богомолов граничит с мазохизмом. В лаборатории Маршалла Эми Стритс в рамках нового эксперимента пытается научить павлиньих раков-богомолов атаковать пластиковые хомутики определенных цветов. Но когда она демонстрирует мне этот процесс, испытуемые раз за разом выбирают неправильно. В какой-то момент один из раков-богомолов бьет в стенку аквариума. Другой лупит в пустоту (точнее, в воду). Я интересуюсь у Стритс, трудно ли их обучать. Она качает головой: «Не то слово». Пищевое вознаграждение не работает, потому что есть им нужно не очень часто. Интерес они теряют в два счета, поэтому тестировать их можно лишь раз в день.

– Богом клянусь, они понимают, чего от них хотят, но издеваются и делают все мне назло! – уверяет Стритс.

– Вам нравится ими заниматься или они вас бесят?

– Когда как, – сознается она. – Поначалу ты на седьмом небе – обалдеть, я изучаю ротоногих! Это же мечта, модная тема. Но стоит с ними поработать, и вот ты уже сидишь и думаешь: «Как же меня угораздило».

Но мы, как и Стритс, все-таки повозимся еще с ротоногими, потому что их глаз скрывает в себе гораздо больше, чем можно разглядеть невооруженным… – ну, вы поняли. Собственно, их глаза оказались настолько необычными, настолько сложными, настолько непостижимыми, что к их исследованию подключается все больше ученых в разных странах мира. Николас Робертс и Мартин Хау, работающие в английском Бристоле, ведут меня в помещение, где содержатся такие же, как у Стритс, павлиньи раки-богомолы – восемь экземпляров, каждый в отдельном аквариуме, чтобы не поубивали друг друга. Аквариумы размещены на уровне моих глаз, поэтому, чтобы увидеть, насколько любознательны их обитатели, даже нагибаться не приходится. Наше приближение явно не остается незамеченным, и несколько раков-богомолов смотрят прямо на нас. Я прижимаю палец к одному из аквариумов, и к нему подплывает рак-богомол по имени Найджел. Я веду пальцем по стеклу, Найджел следует за ним. Кажется, будто я таскаю его на поводке.

Глаза Найджела постоянно поворачиваются во всех мыслимых направлениях{265}. Вверх, вниз, вправо, влево, по часовой стрелке и против[92]. При этом почти всегда не синхронно и в разные стороны. В некоторых экспериментах Робертс снимает раков-богомолов на камеру сверху, пока они смотрят на экран. «И они частенько одним глазом выполняют задание, а второй направляют вверх, на камеру», – рассказывает он. Как я уже упоминал в предыдущей главе, мы привыкли считать подвижный взгляд признаком активного ума. Однако мозг у рака-богомола крошечный и маломощный. Гипермобильность их глаз вовсе не означает пытливого сознания, но подсказать, что и как эти глаза видят, она способна.

На нашей сетчатке имеется плотно набитая колбочками центральная ямка, фовеа – зона наибольшей остроты зрения и наилучшего цветовосприятия. Мы направляем ее на разные участки окружающего мира, стреляя глазами туда-сюда. Заметив что-то интересное периферическим зрением, мы переводим взгляд в эту сторону, чтобы присмотреться и проанализировать видимое в подробностях и полном цвете. Примерно так же поступает и рак-богомол{266}. Средний пояс его глаза воспринимает цвет, но его обзор ограничен узкой полосой. Полушария, скорее всего, видят только в черно-белых тонах, зато панорамно. Вращая глазами, рак-богомол высматривает движение или интересующие его объекты с помощью полушарий. Заметив что-то, он переводит взгляд и исследует эту область средним поясом, словно ведя двумя сканерами вдоль полки с товарами{267}. Значит ли это, что сперва у рака-богомола возникает монохромная картина, которую он затем постепенно раскрашивает? «Сомневаюсь», – отвечает Маршалл. Он предполагает, что в мозге ротоногих «не создается полноценного двумерного цветного отображения». Они просто сканируют пространство средним поясом своего глаза, пока не наткнутся на то, что возбудит нужную комбинацию фоторецепторов.

Представьте, что вы рак-богомол. Вы должны настоятельно нуждаться в груше для битья, такова общепризнанная истина. Ваши глаза непрерывно вращаются каждый в своем направлении: правый обследует одну часть рифа, левый смотрит куда-то еще. Зрение у вас монохромное, поскольку вас интересует движение, а не цвет. И вот справа что-то мелькает – вы тут же скашиваете оба глаза направо. Теперь они сканируют загадочный объект вместе, ведя по нему средними поясами. И вдруг, бинго! – срабатывают рецепторы 3, 6, 10 и 11. Мозг распознает в объекте рыбу. Передние конечности молниеносно выстреливают и поражают цель.

Это очень эффективный способ зрения, позволяющий не особенно загружать крохотный мозг рака-богомола[93]. Но тут есть подвох. Крайне трудно уловить движение глазом, который сам при этом движется. Когда мы идем по улице или смотрим из окна машины, глаз на самом деле фокусируется на определенных точках впереди, быстро перескакивая с одной на другую. Эти перескоки, которые называют саккадами, – одни из самых стремительных наших движений, и спасибо им за эту стремительность, поскольку на время саккад зрительная система блокируется. Наш мозг заполняет эти миллисекундные паузы, создавая у нас ощущение непрерывности зрения, однако это лишь иллюзия. То же самое происходит и у ротоногих, когда они медленно сканируют пространство своим средним поясом. «Вполне может быть, что на это время им приходится отключать детекцию движения, – говорит Хау. – Глаз движется, окружающий мир расплывается, и, вероятно, так труднее засечь приближение врага». Но вне режима сканирования зрение у рака-богомола в основном черно-белое. У паука-скакуна, с которым мы познакомились в предыдущей главе, разные зрительные задачи – улавливание движения и цветовые подробности – распределены между разными парами глаз. У рака-богомола они распределены между разными частями одного и того же глаза и разведены во времени. Чтобы заметить движение, нужно отказаться от цвета. Чтобы увидеть цвет – отказаться от движения. «Эдакий таймшер, – поясняет Кронин. – Специально такую систему вряд ли стоит создавать, но ротоногие дошли до нее случайно, и она у них работает».

Подозреваю, дорогой читатель, что ты уже сыт по горло всеми этими фоторецепторами, полушариями, средними поясами и прочими нелепыми наворотами, обеспечивающими зрение раку-богомолу. А может, они, наоборот, что-то для тебя прояснили и тебе кажется, что ты вот-вот постигнешь умвельт ротоногих? И в том и в другом случае у меня есть для тебя печальная новость: это еще не все.

Как мы помним, свет – это волна. И она колеблется, когда движется. Эти колебания могут происходить в любом направлении, перпендикулярном направлению распространения волны, но иногда они ограничиваются лишь одной плоскостью: представьте себе, что вы прикрепили конец каната к стене и качаете его вверх-вниз или из стороны в сторону. Такой свет называется поляризованным, и он часто встречается в природе. Поляризация возникает, когда свет рассеивается в воде или воздухе либо отражается от гладких поверхностей – стекла, глянцевитых листьев, водоемов. Человек обычно не замечает поляризации, но большинство насекомых, ракообразных и головоногих различают ее не хуже, чем цвет{268}. Их глаз, как правило, содержит два типа фоторецепторов, один из которых стимулируется горизонтально поляризованным, а другой – вертикально поляризованным светом. Сравнивая сигналы от этих двух рецепторов, они воспринимают свет, поляризованный в разной степени или под разными углами. Таких животных можно назвать диполятами[94].

У раков-богомолов соответствующие рецепторы находятся в верхнем полушарии глаза. В нижнем же полушарии рецепторы, улавливающие поляризацию, развернуты на 45º. А в пятом и шестом ряду среднего пояса имеется нечто совершенно уникальное. Обычно поляризованный свет колеблется в какой-то одной плоскости, но иногда эта плоскость может вращаться, и тогда свет как будто закручен винтом. Это называется круговой поляризацией. Так вот, как выяснил сотрудник Маршалла Цзыр-Хуэй Цю в 2008 г., раки-богомолы единственные из всех животных способны такую поляризацию различать{269}. Два нижних ряда среднего пояса содержат фоторецепторы, чувствительные к круговой поляризации, закрученной либо по часовой стрелке (правая поляризация), либо против (левая). Таким образом, всего у раков-богомолов имеется шесть классов поляризационных рецепторов – вертикальный, горизонтальный, два диагональных, правый и левый. Оригиналы во всем. Что ж, будем называть их гексаполятами[95].

Я рассказываю о поляризации и цвете отдельно, и в учебниках им тоже обычно посвящены две разные главы. Но это не значит, что раки-богомолы должны расценивать их по-разному. Они вполне могут воспринимать сигналы о шести видах поляризации точно так же, как сигналы о цветах, то есть как дополнительные потоки информации для распознавания объектов окружающей среды. Но зачем им еще шесть, если у них уже есть целых двенадцать? Зачем им все эти необыкновенные сложности? «Мы знаем животных с гораздо более простыми, но очень эффективными для жизни в условиях кораллового рифа зрительными системами», – говорит Том Кронин. Таким образом, по поводу ротоногих «вопрос остается открытым: зачем это все? Ответа не знает никто».

Так, стоп, минуточку. Вернемся немного назад. А почему, собственно, рак-богомол может видеть круговую поляризацию?

В отличие от линейно поляризованного света, круговая поляризация встречается очень редко – возможно, именно поэтому больше ни у кого из живых существ не развилась способность к ее восприятию. Единственные элементы в окружении ротоногих, от которых исходит устойчивая круговая поляризация… – это сами ротоногие. Один вид отражает такой свет крупным хвостовым килем, которым самцы пользуются во время брачных игр{270}. Другой – частями тела, которые особь демонстрирует соперникам во время битвы. Так может быть, для ротоногих это способ коммуникации – разновидность света настолько эзотерическая, что никто, кроме них, ее не улавливает? Увы, с такой гипотезой мы тоже будем ходить по кругу, причем безо всякой пользы. Сигналы в форме круговой поляризации имеют смысл, только если у ротоногих уже есть глаза, способные их воспринимать. Но зачем глазу развивать эту способность, если ее не к чему применить? Что было раньше, глаз или сигнал?

Том Кронин считает, что глаз{271}. Фоторецепторы в двух нижних рядах среднего пояса выстроены таким образом, чтобы раскручивать спираль круговой поляризации, превращая ее в линейную. Именно так рак-богомол ее и ощущает. Возможно, такое устройство возникло случайно – анатомический счастливый билет, причуда фасеточного глаза, наделившая своих владельцев способностью улавливать свет с круговой поляризацией, когда и света такого вокруг практически не было. Древние раки-богомолы случайно получили новое чувство и поставили его себе на службу, постепенно развив на своем панцире структуры, отражающие поляризованный по кругу свет, и выработав тем самым подходящие для своих глаз сигналы. Такое происходит сплошь и рядом. Сигналы предназначены для того, чтобы восприниматься, и поэтому окрас меха, чешуи, перьев или экзоскелетов складывается из цветов, которые способны различать глаза их владельца. Палитру шедевров, создаваемых природой, определяет глаз.

У приматов, например, трихромазия развилась, чтобы они могли лучше отыскивать молодые листья и спелые плоды. И только после того, как их умвельт пополнился красным цветом, у них начали появляться участки безволосой кожи, способные передавать сигналы, наливаясь кровью, то есть краснея. Красные морды макак-резусов, красные зады гамадрилов, потешные красные головы лысых уакари – все это брачные сигналы, использование которых стало возможным благодаря трихромазии{272}.

Трихромазией обладает и большая часть рыб, которые водятся в коралловых рифах. Но поскольку красный свет в значительной мере поглощается водой, воспринимаемый ими диапазон сдвинут к синему краю спектра. Именно поэтому среди рифовых рыб так много желто-голубых – как голубой хирург (Paracanthurus hepatus), звезда пиксаровского мультфильма «В поисках Дори» (Finding Dory). В их варианте трихромазии желтый сливается с цветом кораллов, а синий растворяется в воде. Человеку, плавающему с маской и трубкой, эти рыбки кажутся невероятно яркими и заметными, поскольку наше трио колбочек великолепно различает желтый и синий. Но в глазах друг друга – и хищников – эти рыбки замаскированы лучше некуда{273}.

Цветовое зрение хищников подтолкнуло к диверсификации расцветки обитающую в Центральной Америке лягушку под названием «маленький древолаз». Это один вид, который имеет 15 поразительно разнообразных форм. Одна – лаймово-зеленая с бирюзовыми чулками. Другая – оранжевая в черную крапинку. Цвета настолько непохожие, что кажутся почти случайными, однако в этом визуальном безумии есть своя логика. Маленькие древолазы ядовиты, и чем они ядовитее, тем более броская у них окраска. Но, как выяснили Молли Каммингс и Мартина Маан, броская она только для птиц, а для змей и других хищников – нет{274}. Вполне вероятно, что эволюцию фантастических расцветок у лягушки-древолаза двигало тетрахроматическое зрение птиц. Это совершенно понятно: яркие цвета должны предостерегать, поэтому из поколения в поколение наибольшие шансы избежать расправы получали те лягушки, чья окраска лучше всего соответствовала особенностям зрения хищника. Каммингс и Маан показали, что выяснить, кто именно тут хищник (в данном случае это птицы), можно, проанализировав окрас добычи. Поскольку палитру природы определяет глаз, палитра конкретного животного подскажет, чей взгляд она должна цеплять.

Та же логика применима и к цветковым растениям. В 1992 г. Ларс Читтка и Рэндольф Менцель проанализировали 180 их видов и вычислили, какой глаз лучше всего будет распознавать их окраску{275}. Ответ – глаз с зеленой, синей и ультрафиолетовой трихромазией, то есть именно тот, которым смотрят на мир пчелы и многие другие насекомые. Ну да, все правильно, возможно скажете вы: у опылителей сформировался глаз, хорошо видящий цветы. Но нет, все происходило ровным счетом наоборот: этот тип трихромазии развился за сотни миллионов лет до появления первых цветковых, а значит, именно растения подстраивались под него{276}. Цветы вырабатывали оттенки, приковывавшие взгляд насекомого.

Мне эти взаимосвязи кажутся очень важными и глубокими – настолько, что я начинаю по-другому смотреть на сам акт восприятия. Он кажется нам пассивным, как будто глаза и другие органы чувств – это просто впускные клапаны, через которые животные принимают и поглощают стимулы окружающей среды. Однако с течением временем это простое действие расцвечивает мир новыми красками. Благодаря эволюции глаз – это живая кисть художника. Цветы, лягушки, рыбы, перья и плоды наглядно свидетельствуют: зрение влияет на то, что оно видит. Почти все восхищающие нас природные красоты сформировались за счет подстройки под зрение наших собратьев по животному царству. Красота не просто существует в глазах смотрящего. Она возникает из-за этих глаз.

На дворе солнечный мартовский день 2021 г., и я выгуливаю Тайпо, своего корги. Вот мы подходим к машине, которую сосед как раз окатывает из шланга, и Тайпо останавливается, а потом усаживается и смотрит. Я тоже смотрю – в брызгах воды сияет радуга. В глазах Тайпо она желто-бело-синяя. В моих – красно-оранжево-желто-зелено-сине-фиолетовая. Для воробьев и скворцов, рассевшихся на дереве за нашими спинами, она меняется от красного до ультрафиолетового с еще большим числом промежуточных оттенков.

В начале этой главы я сказал, что цвет по сути своей субъективен. Фоторецепторы нашей сетчатки улавливают световые волны разной длины, а мозг на основании сигналов от них выстраивает ощущение цвета. Первый процесс изучать легко, второй – чрезвычайно трудно. Это противопоставление между воспринимаемым и ощущаемым, между тем, что животные улавливают и что они, собственно, переживают, важно не только для зрения, но и для большинства других чувств. Мы можем препарировать глаз рака-богомола и выяснить, что делает каждая его составляющая, и все равно не понять, как и что он все-таки видит. Мы можем определить точную форму вкусовых рецепторов на лапках мухи и все равно не знать, что она ощущает, когда садится на яблоко. Можно расписать, как животное реагирует на то, что ощущает, но гораздо труднее выяснить, что оно при этом чувствует. Это различие особенно глубоко – и особенно важно, – когда мы задумываемся о боли.

Я стою в теплом помещении, вдыхая сладкий запах кукурузы, и держу на затянутой в перчатку руке небольшого грызуна. Розовый, почти безволосый, он похож не столько на крысу или морскую свинку, сколько на сморщенный после слишком долгого отмокания в ванне палец. Выглядит почти как зародыш в утробе, однако на самом деле он совершенно взрослый. Глаза как черные бусинки. Над нижней губой нависают длинные резцы. Морщинистая шкурка, хотя и грубая на ощупь, просвечивает так, что можно разглядеть внутренние органы, включая темные очертания печени. Это голый землекоп. И его облик – это еще не самая необычная его особенность[96].

Голые землекопы живут невероятно долго для грызунов: продолжительность их жизни доходит до 33 лет{277}. Их нижние резцы сходятся и расходятся, позволяя что-то ими захватывать{278}. Сперматозоиды у них бесформенные и вялые{279}. Голый землекоп может продержаться без кислорода до 18 минут, тогда как мышь выдерживает не больше минуты{280}. Наподобие муравьев и термитов, они живут колониями, где есть одна или несколько способных к размножению маток и десятки стерильных рабочих. Одинокий голый землекоп, как тот, которого я сейчас держу на руке, – зрелище редкое. Как и голый землекоп на открытом воздухе. Ему более привычен лабиринт подземных ходов, которые он без устали расширяет, перестраивает и патрулирует в поиске питательных клубней. Томас Парк воссоздал этот лабиринт в своей чикагской лаборатории с помощью сообщающихся пластиковых вольеров с цепочками закопанных в опилки втулок от туалетной бумаги. Кто-то из землекопов инстинктивно грызет стенки вольеров в попытке расширить искусственные туннели и брыкается задними лапами, словно отбрасывая вынутый грунт. Другие отдыхают в гнездовой камере, со всех сторон привалившись морщинистыми тельцами к матке. Она значительно крупнее остальных, ее брюхо круглится, набитое вынашиваемыми детенышами. «Чудесное зрелище – для специалистов по голому землекопу», – сообщает мне Парк. Я верю ему на слово.

В дикой природе голые землекопы во время сна тоже греются, сбиваясь в большие кучи. У оказавшихся внизу довольно скоро заканчивается кислород – возможно, именно поэтому они научились подолгу обходиться без него. Кроме того, им пришлось выработать устойчивость к углекислому газу, который накапливается в гнездовой камере с каждым выдохом{281}. В наших комнатах доля углекислого газа в воздухе составляет в среднем 0,03﹪. Если она вырастет до 3﹪, у нас начнется гипервентиляция и паника. Углекислый газ будет растворяться во влаге на поверхности слизистых, закисляя ее; в глазах защиплет, в носу начнет припекать. Вы будете нервничать и не находить себе места, вам отчаянно захочется куда-нибудь сбежать. Голый землекоп от такой концентрации углекислого газа и не сбежит, и не почешется.

Томас Парк продемонстрировал это с помощью резервуара, один отсек которого был насыщен углекислым газом, а второй содержал обычный воздух{282}. Любая мышь со всех ног неслась во второй, а голые землекопы ощущали себя в густом CO2 вполне комфортно и перемещались, только когда содержание углекислого газа достигало невероятных 10﹪. Кислота просто не причиняет им боль. Они не морщась вдыхают пары концентрированного уксуса{283}. Они не замечают попавшую им под кожу каплю кислоты – это примерно как прыснуть лимонного сока на порез на руке{284}. Не действует на них и капсаицин – химическое вещество, за счет которого жжется жгучий перец и работают баллончики с перцовым газом. Если нашу кожу капсаицин воспаляет, вызывая гиперчувствительность к теплу, то на голого землекопа он такого воздействия не оказывает. Однако, вопреки распространенному утверждению, это не значит, что голые землекопы не испытывают боли. Им совсем не нравятся щипки и ссадины, они терпеть не могут химическое соединение, обеспечивающее жгучесть горчице{285}. Но к ряду веществ, которые мы ощущаем как болезненные, голые землекопы совсем нечувствительны.

За ощущение боли у нас отвечает отдельный класс нейронов, называемых ноцицепторами (от латинского nocere – «ранить, вредить»){286}. Их обнаженные окончания пронизывают нашу кожу и другие органы. Они оснащены сенсорами, улавливающими опасные стимулы – сильную жару или холод, сокрушающее давление, кислоты, токсины, химические вещества, выделяемые при повреждениях и воспалении[97]. Ноцицепторы различаются размерами, степенью возбудимости, скоростью передачи информации, то есть характеристиками, которые в совокупности определяют всю панораму того, где у нас кольнуло, дернуло, прострелило, жжет, тянет, ноет, пульсирует – и все прочее, что мы имеем несчастье испытывать.

Ноцицепторы есть почти у всех животных, и голый землекоп не исключение. Но у него их меньше, и они не всегда работают{287}. Те, которым положено активироваться кислотами, этими кислотами блокируются{288}. Те, которые обычно улавливают капсаицин, улавливают его, однако не вырабатывают нейротрансмиттеры, в норме передающие сигналы от этих рецепторов к мозгу. Какие-то из этих модификаций легко объяснимы: если бы голый землекоп ощущал боль от кислотной среды, спать в гнездовой камере, где скапливается углекислый газ, было бы мучительно. «Но зачем ему нечувствительность к капсаицину, мы не знаем», – говорит Парк. Может, они питаются каким-нибудь очень острым клубнеплодом, к которому у них и выработалась устойчивость? А может, наоборот, прожив миллионы лет в относительно безопасной среде, они утратили эту сенсорную способность просто за ненадобностью. В любом случае их невосприимчивость говорит о том, что ни в капсаицине, ни в кислотах ничего заведомо болезненного нет.

Нечувствительностью к кислотам отличаются и некоторые другие впадающие в спячку млекопитающие, которым, как и голому землекопу, приходится приспосабливаться к повышенному содержанию углекислого газа в воздухе{289}. Не болезненен капсаицин и для птиц, переносящих зернышки перца{290}. Человек нечувствителен к непеталоктону – вырабатываемому кошачьей мятой химическому веществу, которое очень не любят комары{291}. Кузнечиковые хомячки – на удивление свирепые охотники на скорпионов – совершенно не замечают жалящих укусов, которые для нас сравнимы с ожогом от окурка, потушенного о голую кожу{292}. У этих хомячков ноцицепторы перенастроились в ходе эволюции на то, чтобы переставать срабатывать при распознании яда скорпиона, то есть вещество, которое обычно вызывает жгучую боль, для них превратилось в болеутоляющее.

Люди часто думают, что боль во всем царстве животных ощущается одинаково, но это не так. Боль, как и цвет, заведомо субъективна и на удивление разнообразна. Как и свет, который не все поголовно воспринимают как красный (или синий), и запахи, которые не всем без исключения кажутся приятными или едкими, источники болевых ощущений тоже не универсальны – даже химические вещества в яде скорпиона, специально предназначенном для того, чтобы вызывать боль. Боль, предупреждающая животное об опасности или повреждении, очень важна для выживания. И хотя нет такого существа, которому нечего остерегаться, разным животным нужно избегать разного и вырабатывать нечувствительность к разному. Поэтому очень непросто бывает понять, что может причинить боль животному, испытывает ли оно боль в данный момент и способно ли испытывать ее вообще.

В начале XX в. нейрофизиолог Чарльз Скотт Шеррингтон заметил, что в коже имеется «набор нервных окончаний, особое назначение которых состоит в том, чтобы активироваться стимулами, наносящими ущерб коже»{293}. Эти нервы, будучи соединенными с мозгом, «вызывают боль в коже», однако они способны запускать защитные рефлексы, «лишенные психического содержания», даже если эта связь прервана. Собака, например, даже после травмы позвоночника будет отдергивать лапу при сильном нажатии. Шеррингтону нужен был отдельный термин, обозначающий простое улавливание вредоносных стимулов в противовес болезненным ощущениям, которые они вызывают. Преимущество этого термина состояло бы в «более высокой объективности». Так Шеррингтон ввел в науку понятие ноцицепции.

Сейчас, столетие с лишним спустя, ученые и философы по-прежнему разделяют ноцицепцию и боль{294}. Ноцицепция – это сенсорный процесс, посредством которого мы детектируем повреждения. Боль – это последующее страдание. Когда я на прошлой неделе нечаянно схватил горячую кастрюлю, ноцицепторы моей кожи уловили обжигающую температуру. Это ноцицепция – она включила рефлекс, заставивший меня отдернуть руку, не дожидаясь осознания происходящего. Вскоре после этого сигналы от ноцицепторов добрались до мозга, где и возникло ощущение дискомфорта и стресса. Это боль. Ноцицепция и боль связаны самым тесным образом – и все же принципиально различны. Ноцицепция происходила в моей руке (и спинном мозге), тогда как боль порождалась головным мозгом. Это сенсорная и эмоциональная стороны одного явления, которые большинству людей кажутся неотделимыми друг от друга.

И тем не менее они могут быть разделены. Фантомные ощущения в ампутированной конечности – это боль без ноцицепции. Есть люди, которые от природы – с самого рождения – нечувствительны к боли{295}. Те ощущения, которые другим кажутся болезненными, они просто осознают, не испытывая страданий и дискомфорта[98]. Этот эффект воспроизводят некоторые болеутоляющие, которые действуют на центральную нервную систему, не затрагивая ноцицепцию. «Я принимала викодин после операции на челюсти, – рассказывает нейробиолог Робин Крук, специализирующаяся на изучении боли. – Все ощущения по-прежнему присутствовали, я их осознавала, но меня они не беспокоили». Кроме того, человек может научиться игнорировать воздействие, на которое реагируют ноцицепторы, или даже наслаждаться источниками этого воздействия, такими, как горчица, жгучий перец или высокая температура[99].

Уточню, что отделение ноцицепции от боли ни в коем случае не означает, что вторая менее реальна. Страдающим хроническими болевыми расстройствами (особенно женщинам) долго не верили; врачи не считали нужным их лечить{296}. Таких людей ошибочно уверяли, что все их страдания существуют исключительно у них в голове или вызваны психическими проблемами, например тревожностью. Боль очень легко объявить выдумкой, потому что она субъективна. Поскольку мы, увы, никак не изживем дуализм – устаревшее представление, что сознание и тело существуют отдельно, – люди часто понимают «субъективное» как «сомнительное», а «психологическое» как «воображаемое». Это очень вредное заблуждение. Нельзя сказать, что ноцицепция – это физиологический процесс в нашем теле, а боль – психологический в нашем сознании. Оба они порождаются срабатыванием нейронов. Просто ноцицепция у человека может ограничиваться периферической нервной системой, а боль никогда не обходится без участия мозга. Боль требует некоторой степени осознанности, ноцицепция существует и без нее.

Ноцицепция – древнее чувство. Она настолько широко распространена в царстве животных и настолько неизменна, что ноцицепторы человека, курицы, форели, голожаберного моллюска и дрозофилы подавляются одним и тем же классом химических веществ – опиоидами{297}, хотя эти создания разделены эволюционной пропастью примерно в 800 млн лет. Но поскольку боль субъективна, трудно определить, кто из животных ее испытывает. Собственно, нам бывает нелегко разобраться и в ощущениях собственных сородичей. «Когда вы жалуетесь, что у вас голова раскалывается от боли, я не знаю точно, что вы в данный момент испытываете, – говорит мне Крук. – А ведь мы принадлежим к одному виду, и мозг у нас по большому счету одинаковый». В исследовании человеческой боли ученые по-прежнему опираются на слова тех, кто ее ощущает, а животные о своих ощущениях, понятно, рассказать не могут[100]. Единственное, что нам остается, – гадать об этом на кофейной гуще их поведения.

Ущипните хомяка (или голого землекопа) за лапку – он ее отдернет и, может, начнет зализывать и нянчить. Предложите ему болеутоляющее – он его примет. То же самое сделал бы в аналогичной ситуации и человек, и поскольку мозг грызуна достаточно схож с нашим, мы можем прийти ко вполне разумному заключению, что его ноцицептивный рефлекс сопровождается болью. Однако такие доказательства по аналогии всегда ущербны, особенно когда мы имеем дело с животными, тело и нервная система которых очень сильно отличаются от наших. Пиявка съеживается, если ее ущипнуть, но как расценивать это действие – как аналог человеческого страдания или как бессознательное отдергивание руки от горячей кастрюли? Бывает, что животные скрывают свою боль. Общественное животное может скулить или повизгивать, зовя на помощь, однако раненая антилопа, скорее всего, постарается тихо терпеть, чтобы не выдать своего бессилия льву. Признаки боли, вероятно, будут разными у разных видов{298}. Как же тогда понять, больно ли животному?

Для многих мыслителей прошлого, считавших животных неспособными на эмоции и сознательные переживания, этот вопрос не имел смысла{299}. Дуалист XVII в. Рене Декарт называл животных автоматами. Философ и священник Николя Мальбранш, излагая взгляды Декарта, писал, что «животные едят без удовольствия; они кричат не от страдания; они растут, не зная того; они ничего не желают; ничего не боятся; ничего не познают»[101]. За последние десятилетия представления поменялись, и теперь большинство ученых сходятся во мнении, что млекопитающие боль ощущают. Однако по поводу других животных, в том числе рыб, насекомых и ракообразных, до сих пор не утихают ожесточенные дебаты[102]{300}. Корень этих труднопреодолимых разногласий – в разграничении ноцицепции и боли. Это разграничение – «пережиток стремления подчеркнуть разницу между человеком и другими животными, или между "высшими" животными и "низшими"», писал Дональд Брум, биолог, специализирующийся на защите животных{301}. В конце концов, когда речь идет о других чувствах, мы не подбираем отдельные термины для работы сенсорных рецепторов и субъективных переживаний, производимых мозгом. Специалисты по глазам не ломают копья, доказывая, что зрение – это у человека, а у рыб лишь фоторецепция.

Но как мы знаем из предыдущих глав, разница между тем, что улавливают клетки сетчатки, и сознательным переживанием зрения действительно существует. И соответствующие ученые действительно разделяют простую фоторецепцию и пространственное зрение – вспомним четыре стадии эволюции глаза по Дану-Эрику Нильссону. Они предполагают, что некоторые существа, такие как гребешок, могут не укладываться в наши представления о зрении своим умением видеть без картинки. Они признают, что некоторые составляющие нашего зрительного мира – например, цвет – представляют собой конструкты мозга и что животные вроде рака-богомола, способные улавливать световые волны разной длины, могут не воспринимать цвет в принципе.

Химические чувства – обоняние и вкус – тоже обеспечивают возможность улавливать стимул и реагировать на него, не осознавая того. Собственно, этим вы сейчас и занимаетесь. Вкусовые рецепторы расположены у человека по всему телу – нет, не на коже и не на ступнях, а на внутренних органах{302}. Рецепторы сладкого в нашем кишечнике контролируют выработку гормонов, регулирующих аппетит. Рецепторы горького в легких распознают аллергены и запускают иммунный отклик. Все это происходит без участия нашего сознания. Точно так же вкусовые рецепторы на ногах комара включают рефлекс, заставляющий его убраться подальше от репеллента, но не передают никаких сведений в мозг своего обладателя. Вкусовые рецепторы на крыльях мухи запускают «умывательный» рефлекс, уловив присутствие микробов, но от мухи при этом не требуется знать, что такое микроб или крыло. Для стороннего наблюдателя эти поведенческие реакции выглядят точь-в-точь как отвращение, но мы не можем даже предположить, возникают ли подобные эмоции в мозге насекомого.

Брум совершенно прав, утверждая, что мы редко различаем неосознанный акт чувствования и субъективное переживание, которое он за собой влечет. Но это не потому, что различия нет, а потому, что обычно оно не имеет значения. Вопросы о том, что видит гребешок, или видят ли птицы и человек один и тот же красный цвет, представляют, скорее, философский интерес. Различие же между болью и ноцицепцией – это вопрос нравственно, юридически и экономически важный, поскольку он затрагивает наши культурные нормы, связанные с отловом, забоем и употреблением в пищу животных, а также с экспериментами на них. Боль (или ноцицепция, если хотите) – неугодное чувство. Это единственное из всех чувств, отсутствие которого (как у голого землекопа или кузнечиковых хомяков) воспринимается как суперспособность. Это единственное из всех чувств, которого мы пытаемся избегать, которое глушим лекарствами и которое стараемся не вызывать у других.

Ученые, занимающиеся зрением или слухом, могут предъявлять изучаемым животным изображения и звуки. Тем, кто изучает боль, приходится вредить своим подопечным – ради знаний, которые, возможно, позволят обеспечить этим животным более комфортное существование. Исследователи стремятся сократить число подопытных до минимума, но их приходится использовать столько, сколько необходимо для статистической значимости результатов. Такая работа – серьезное моральное испытание и зачастую очень неблагодарное дело. «Людям кажется либо что животные ощущают боль в точности как мы, и поэтому тут просто нечего исследовать, либо, что они, в отличие от нас, не ощущают боли, и поэтому тут просто нечего исследовать, – рассказывает Робин Крук. – Промежуточного отношения, когда человек осознает свое незнание, почти не встретишь».

Проблемная природа исследований боли лучше всего видна на примере рыб. В начале 2000-х гг. Линн Снеддон, Майк Джентл и Виктория Брейтуэйт впрыскивали в губы форели пчелиный яд или уксусную кислоту (то самое вещество, которое придает вкус уксусу){303}. Эти несчастные – в отличие от счастливчиков, которым впрыскивали физиологический раствор, – начинали тяжело дышать. Они на несколько часов переставали есть, ложились на засыпанное гравием дно аквариума и вертелись с боку на бок. Некоторые терлись губами о гравий или о стенки аквариума. Они переставали сторониться незнакомых объектов, то есть теряли бдительность, как будто на что-то отвлекаясь, причем этот эффект пропадал, когда им впрыскивали морфий. Снеддон с коллегами не понимали, как эти действия, которые продолжались довольно долго после укола, можно отнести к простой ноцицепции. Они отчетливо видели муки боли.

Эти исследования, результаты которых были опубликованы в 2003 г., произвели настоящий переворот. До этого и в научных статьях, и в журналах о рыбной ловле, и в текстах группы Nirvana продвигалось представление, что рыбы не чувствуют боли. Предполагалось, что биться на крючке рыбу заставляют рефлексы, а не страдание. Никто не знал даже, есть ли у рыбы ноцицепторы, пока Снеддон и ее коллеги не установили, что есть. Она вспоминает, что в начале своих исследований спрашивала рыболовов и будущих ветеринаров, испытывают ли рыбы боль. «Очень немногие отвечали утвердительно», – говорит Снеддон. А теперь, спустя 17 лет накопления свидетельств обратного, «почти все признают, что испытывают».

Если у рыбы срабатывают ноцицепторы, сигнал отправляется в те области мозга, которые отвечают за научение и другие действия, более сложные, чем простые рефлексы{304}. Когда рыб щиплют, бьют током или впрыскивают им токсины, они совершенно определенно ведут себя не так, как обычно, на протяжении нескольких часов, а то и дней – или до тех пор, пока не получат болеутоляющее{305}. Ради него или ради того, чтобы избежать дальнейшего дискомфорта, они готовы на жертвы. В одном эксперименте Снеддон установила, что данио-рерио предпочитают аквариумы, где есть растения и гравий на дне – пустые им не интересны{306}. Однако, если им впрыскивали уксусную кислоту, а в воде пустого аквариума растворяли болеутоляющее, они отказывались от привычных предпочтений и выбирали скучную, но обезболивающую среду. В другом исследовании Сара Миллсопп и Питер Ламинг приучали золотых рыбок питаться в определенной части аквариума, а потом били их током{307}. Рыбы кидались наутек и не приближались к этому месту в течение нескольких дней, оставаясь все это время без пищи. В конце концов они возвращались, но это происходило быстрее, если они испытывали голод или если удар током был не сильным. Даже если само бегство было рефлекторным, позже они взвешивали «за» и «против» возможности избежать дальнейших мучений. Как писала Брейтуэйт в своей книге «Больно ли рыбам?» (Do Fish Feel Pain?), «у нас есть много свидетельств в пользу того, что рыбы чувствуют боль и мучаются не меньше, чем птицы и млекопитающие»{308}.

Тем не менее ряд убежденных оппонентов эти доводы не принимают[103]{309}. Они обвиняют Снеддон и других в антропоморфизме, в привычке смотреть на рыб в своих экспериментах человеческими глазами. Более вероятно, доказывают они, что рыбы действуют неосознанно. В конце концов, их мозг ни на что осознанное и не способен. Наш мозг прикрыт сверху, словно гриб шляпкой, плотной нейронной тканью под названием «неокортекс». Он устроен как оркестр, в котором множество разных секций музыкантов – специализированных отделов – совместными усилиями исполняют музыку сознания и элегию боли. Но у рыб неокортекса нет, тем более высокоорганизованного. «Неврологическая прошивка рыбы обеспечивает бессознательную ноцицепцию и эмоциональный отклик, но не осознаваемую боль и чувства», – писали в 2014 г. семь скептиков в статье, озаглавленной «Рыбам действительно больно?» (Can Fish Really Feel Pain?){310}.

Ирония в том, что этот довод сам по себе антропоморфичен{311}. Он строится на наивном предположении, что для ощущения боли любому животному требуется неокортекс, поскольку именно так обстоит дело у человека. Но если это верно, то боли не чувствуют и птицы, ведь у них нет неокортекса. По той же ошибочной логике у птиц не должно быть и прочих психических процессов, коренящихся в неокортексе, – таких как внимание, научение и многих других, которые у них определенно имеются{312}. В процессе эволюции животные часто находят альтернативные способы решения одних и тех же задач и используют разные структуры для выполнения одних и тех же функций. Поэтому доказывать, что рыбы не чувствуют боли, потому что у них нет «человеческого» неокортекса, – это все равно что утверждать, будто мухи не видят, потому что у них нет похожего на фотокамеру глаза.

Однако зерно истины в доводах оппонентов есть: мы не можем принять за аксиому то, что испытывать боль или другой сознательный опыт способны все животные. Не всякая жизнь обязательно обладает сознанием. Оно возникает при наличии нервной системы, и если неокортекс для этого, может, и не требуется, то достаточно заметные вычислительные мощности все же нужны. Для сравнения: у крабов и омаров за ритмичные сокращения желудка отвечает пучок из примерно 30 нейронов, тогда как у червя-нематоды C. elegans есть всего 302 нейрона на все про все{313}. Способна ли нематода испытывать субъективные переживания, имея лишь на порядок больше нейронов, чем крабу требуется для одного только пищеварения? Маловероятно. «На каком-то этапе для этого просто перестает хватать мощности нервной системы, – говорит Робин Крук. – Но какую мощность считать достаточной?» 86 млрд нейронов, как у человека; 2 млрд, как у собаки; 70 млн, как у мыши; 4 млн, как у гуппи, или 100 000, как у дрозофилы? Крук подозревает, что 10 000 нейронов, как у голожаберного моллюска, будет маловато, но «никто вам не скажет, что нужно, например, минимум 10 057 нейронов», объясняет она.

Значение имеет не просто количество нейронов, но и связи между ними{314}. В человеческом мозге разные секции нашего кортикального оркестра соединены благодаря сотням тысяч нейронов. Эти связи и позволяют нам исполнять полнозвучную симфонию мучительного переживания, объединяя сенсорные сигналы с отрицательными эмоциями, дурными воспоминаниями и всем прочим в том же духе. Мозг насекомых связями не изобилует{315}. Ноцицепторы дрозофилы соединяются с отделом мозга, играющим ключевую роль в научении, – он называется грибовидным телом. Однако от грибовидного тела к другим отделам мозга ведет всего 21 исходящий нейрон. То есть муха вполне может научиться избегать ноцицептивного стимула, но прилагаются ли к этому уроку неприятные чувства, без которых немыслимы страдания у человека? У насекомых может в принципе не быть области мозга, отвечающей за обработку эмоций, такой как миндалевидное тело у человека. «Поэтому нам трудно понять, каким может быть субъективное ощущение боли у насекомого», – поясняет физиолог Шелли Адамо, изучающая поведение насекомых.

Но, с другой стороны, добавляет Адамо, откуда нам знать, как выглядит их эмоциональный центр? Учитывая, как мало мы понимаем в работе человеческого мозга, не говоря уже о прошивке мозга других животных, пока еще рановато делать категорические утверждения о том, какие неврологические особенности требуются для ощущения боли. Тем более что некоторые животные демонстрируют поведение, явно выходящее за пределы возможностей их примитивного мозга.

В 2003 г. в североирландском городе Киллили биолог Роберт Элвуд случайно разговорился в пабе со знаменитым шеф-поваром Риком Штайном. «Нас обоих интересуют ракообразные, – сказал он Штайну в какой-то момент. – Я изучаю их поведение, а вы их готовите». И Штайн тут же спросил: «А боль они чувствуют?» Элвуд предположил, что нет, но наверняка сказать не мог. И поскольку этот вопрос не давал ему покоя и после, он начал искать на него ответ. «Я подумал: разберемся быстренько и двинемся дальше, – вспоминает он. – Но вышло не так».

Элвуд изучал раков-отшельников, которые в изобилии водятся на европейских побережьях и прячут свое мягкое брюшко в бесхозных раковинах. Раковина для такого рака – огромная ценность, поскольку без нее он беззащитен. Но, как выяснили Элвуд и его коллега Мирьям Аппель, если бить рака слабым током, он покинет свое убежище{316}. Это бегство выглядело чисто рефлекторным, однако рак-отшельник бросал раковину не всегда. Чтобы выгнать его из предпочитаемой им витой раковины-литторины, требовался удар током посильнее, чем в случае менее желанной плоской раковины. А если раки чуяли в воде запах охотящихся на них хищников, вероятность бегства из раковины уменьшалась вдвое. «И я понял, что это не рефлекс», – рассказывает Элвуд. Бегство – это осознанное решение, которое рак-отшельник принимает, взвесив информацию из нескольких источников.

Кроме того, раки-отшельники еще довольно долгое время после удара током вели себя не так, как прежде. После бегства они, несмотря на свою уязвимость, не возвращались в раковину и нянчили тот участок брюшка, на который пришелся электрический разряд. И даже если рак не выселялся из раковины, он охотнее и быстрее принимал новую, обходясь без обычного в таких случаях тщательного обследования. Эти результаты, по словам Элвуда, вполне согласуются с гипотезой боли, однако нам неоткуда узнать, что в действительности чувствуют в этот момент ракообразные{317}. «Меня часто спрашивают, ощущают ли боль крабы и омары, – подытоживает Элвуд, – и теперь, отдав исследованиям пятнадцать лет, я отвечаю: "Может быть"».

Ракообразные – эволюционные кузены насекомых, обладающие настолько же примитивной нервной системой. Тем не менее у Элвуда раки-отшельники демонстрировали отнюдь не примитивное поведение. Чем объяснить такую нестыковку? Если действия животного не соответствуют предполагаемым возможностям его мозга, мы переоцениваем его поведение или недооцениваем его нервную систему? Снеддон и Элвуд доказывают второе. Шелли Адамо склоняется к первому. И совершенно непонятно, кто тут прав или правы все[104].

«Может быть, размеры мозга – это ложная улика, и зря мы с ними так носимся», – делится со мной Адамо. Сама она считает, что правильнее сосредоточить внимание на эволюционных выгодах и издержках боли. Под издержками она подразумевает энергетические затраты, а не муки. Эволюция подталкивала нервную систему насекомых к минимализму и эффективности, втискивая в крошечную головку и тельце как можно больше вычислительных мощностей{318}. Дополнительная психическая способность – допустим, сознание – требует больше нейронов, которые истощат и без того скудный энергетический бюджет. Эту цену живое существо будет готово заплатить, только если взамен получит важное преимущество. А какая выгода может быть от боли?

С эволюционным преимуществом ноцицепции все предельно ясно: это система сигнализации, позволяющая животному обнаруживать угрозу для здоровья или жизни и принимать меры для защиты. Происхождение боли гораздо менее очевидно. В чем адаптивная ценность страдания? Чем не устраивает простая ноцицепция?{319} Некоторые ученые предполагают, что неприятные эмоции могли усиливать и закреплять воздействие ноцицептивных ощущений, побуждая животных не просто сиюминутно спасаться от вредоносного фактора, но и учиться избегать его в дальнейшем. Ноцицепция голосит: «Уходи!» Боль добавляет: «И не возвращайся!» Но Адамо и другие доказывают, что животные прекрасно учатся избегать опасности безо всяких там субъективных переживаний. В конце концов, посмотрите на роботов.

Инженеры создали роботов, способных вести себя так, будто им больно, учиться на отрицательном опыте и избегать искусственно созданного дискомфорта{320}. В случае животных такое поведение расценивается как свидетельство боли. Однако роботы демонстрируют его без всяких субъективных переживаний. Это не значит, что мы вслед за Декартом провозглашаем животных бездумными и бесчувственными автоматами. Как говорит Адамо, «ни один робот не сможет сравниться по сложности с насекомым». Она имеет в виду, что нервные системы насекомых в своем эволюционном развитии стремились к тому, чтобы обеспечивать сложное поведение простейшими средствами, а роботы – это наглядный пример максимальной подобной простоты. Если нам удается запрограммировать их так, чтобы они выполняли все гипотетически обеспечиваемые болью адаптивные действия, не закладывая в эту программу сознание, наверняка эволюция – гораздо более виртуозный новатор, располагающий гораздо большим временем, – развивала минималистичный мозг насекомых в том же направлении. Поэтому Адамо и считает ощущение боли у насекомых (или ракообразных) маловероятным. По крайней мере, их ощущение боли будет сильно отличаться от нашего. То же самое относится к рыбам. «На мой взгляд, что-то у них должно быть, но что? – рассуждает Адамо. – Возможно, совсем не то, что у нас».

Это принципиально важный момент. Полемизирующие по поводу боли у животных часто исходят из того, что животные либо чувствуют в точности как мы, либо не чувствуют ничего, то есть относятся к ним либо как к уменьшенным копиям человека, либо как к изощренным роботам. Это ложная дихотомия, однако она неистребима, поскольку трудно представить себе что-то среднее. Мы знаем, что у людей бывает разный болевой порог, точно так же, как знаем, что у кого-то бывает менее острое зрение. Но качественно иной вариант ощущения боли представить себе так же трудно, как и лишенное картинки зрение гребешка. Может ли боль существовать без сознания? Если убрать из боли эмоции, останется ли простая ноцицепция или некое промежуточное чувство, на которое у нас не хватает воображения? Боль легче, чем другие чувства, позволяет забыть, что она может быть разной, и даже если мы помним об этом, нам трудно представить, какой именно.

В сентябре 2010 г. Евросоюз распространил положения о защите животных, использующихся в научных целях, на головоногих – группу, включающую осьминогов, кальмаров и каракатиц. Головоногие, будучи беспозвоночными, обычно не подпадают под действие законов, оберегающих позвоночных лабораторных животных, таких как мыши или обезьяны. При этом нервная система у них гораздо обширнее, чем у большинства других беспозвоночных: если у дрозофилы 100 000 нейронов, то у осьминога – 500 млн{321}. Они демонстрируют в своем поведении ум и гибкость, которые и не снились некоторым позвоночным, таким как пресмыкающиеся и земноводные. И, как отмечено в директиве Евросоюза, «имеются научные доказательства их способности ощущать боль, страдание, стресс и длительное негативное воздействие»{322}. Для Робин Крук, которая, работая с головоногими, слыхом не слыхивала о таких доказательствах, это заявление оказалось полной неожиданностью. Судя по всему, власти Евросоюза исходили из того, что явно обладающее интеллектом животное должно быть способно страдать. Однако на тот момент никто не был уверен даже в наличии у них ноцицепторов, что уж говорить о боли. «Между тем, что было к тому времени известно науке, и тем, что было известно науке по мнению законодателей, зияла огромная пропасть», – рассказывает Крук.

Она принялась сокращать эту пропасть, начав с Doryteuthis pealeii – 30-сантиметрового кальмара, которого добывают в Северной Атлантике{323}. Он часто теряет кончики своих щупалец – либо в схватке с соперниками, либо попавшись в клешни краба. Крук сымитировала эти увечья с помощью скальпеля. Как и ожидалось, искалеченные кальмары тут же кидались прочь, выпустив отвлекающее облако чернил, и меняли окраску, сливаясь с окружающей обстановкой. Несколько дней спустя они все еще улепетывали и прятались быстрее, чем обычно. Но, как ни удивительно, они совершенно не пытались трогать, нянчить или оберегать свои раны, как поступают люди, крысы и даже раки-отшельники. Ничто не мешало им дотянуться до культи любым из оставшихся семи щупалец, но они этого не делали.

Что еще удивительнее, раненые кальмары в эксперименте Крук вели себя так, словно у них саднило все тело целиком{324}. У человека и других млекопитающих болит сама рана или ушиб, а остальное тело боли не испытывает. Если я обожгу руку, любое прикосновение к ожогу будет болезненным, но, ткнув себя после этого в ступню, никакой боли я не почувствую. Однако, когда Крук повреждала у кальмара один плавник, ноцицепторы на противоположном приобретали такую же повышенную возбудимость, как на покалеченном. Представьте, что каждый раз, когда вы ушибете палец, вам будет больно дотрагиваться до любого места на теле, – вот так происходит у кальмара. «Когда их ранят, гиперчувствительность распространяется на все тело, – объясняет Крук. – Из нормального состояния они переносятся в это, предположительно полностью пропитанное болью». Возможно, именно поэтому они не нянчат покалеченное щупальце. Они чувствуют, что ранены, но не могут определить, где именно.

Млекопитающим локализация боли позволяет очищать и беречь поврежденные части тела, продолжая при этом заниматься своими обычными делами. Почему же кальмар лишен такого полезного источника информации? Одна из вероятных причин, по мнению Крук, состоит в том, что «кальмара в океане едят почти все». Хищные рыбы особенно любят охотиться на раненых кальмаров – то ли потому, что они более заметны, то ли поскольку они выглядят (или пахнут) как более легкая добыча. Возможно, благодаря переходу всего тела в режим тревоги они успешнее избегают нападения, которое может последовать откуда угодно[105]{325}. Кроме того, повышение чувствительности всего тела оправдано у тех животных, которые физически не могут дотянуться до большинства его участков. Какой им прок от понимания, что поврежден именно плавник, если они все равно ничем ему не помогут?

У осьминогов все иначе. В отличие от кальмара, они могут дотронуться до любой части своего тела. Мало того, они могут пошарить и внутри себя – например, погладить жабры (это как если бы человек мог запустить руку себе в горло и почесать легкие). В отличие от кальмаров, которые привязаны к своим плавающим в открытом море стаям и не могут «взять выходной», осьминогу ничто не мешает отсидеться в уединенном убежище, пока ему не станет лучше. Вот им – располагающим и временем, и необходимой ловкостью, чтобы нянчить свои раны, – имеет смысл ощущать, где именно эта рана находится. И как показала Крук, именно так и происходит. Осьминоги иногда отбрасывают часть поврежденного у кончика щупальца, и такая культя какое-то время остается более чувствительной, чем остальные конечности, так что осьминог нянчит ее в клюве{326}. В своем последнем исследовании, результаты которого были опубликованы в 2021 г., Крук установила, что осьминоги избегают возвращаться туда, где им впрыскивали уксусную кислоту, и стремятся туда, где можно получить болеутоляющее{327}. Наконец, после местной анестезии они перестают нянчить поврежденное щупальце. В этой последней статье Крук делает совершенно определенный вывод: «Осьминоги способны чувствовать боль».

О том, что именно из этого она исходит в работе своей лаборатории, Крук сообщила мне еще до публикации статьи. Она стремится повысить благополучие головоногих, поэтому, среди прочего, проверяет, действуют ли на них болеутоляющие. Крук сокращает число испытуемых до минимума (допустимого требованиями статистической достоверности) и старается причинять им минимальный ущерб. Рассуждать об этике исследований на животных, особенно когда эти исследования посвящены боли как таковой, тяжело, «но мне кажется, это и должно быть тяжело, – говорит Крук. – Мы должны переживать за животное, с которым экспериментируем, даже если наши действия для него безболезненны. Животное на эксперимент не соглашалось. Это я знаю, что моя конечная цель – уменьшить страдания животных, а существо, сидящее в этом аквариуме, об этом не подозревает».

Такого же мнения придерживаются многие другие ученые, специализирующиеся на исследовании боли. Они уверены, что, независимо от того, ощущают ли головоногие, рыбы или ракообразные последствия действий человека или испытывают что-то радикально отличное от нашего чувства боли, у нас уже накопилось достаточно данных, чтобы задействовать принцип предосторожности. «Вполне вероятно, что эти животные способны страдать, – говорит Элвуд, – и мы должны подумать о том, как избегать таких страданий».

Многие дискуссии о боли у животных крутятся вокруг простого вопроса, чувствуют ли они ее. За этим вопросом скрываются несколько невысказанных. Допустимо ли варить омара? Мне перестать есть осьминогов? А рыбу-то можно ловить?[106] Спрашивая, ощущают ли животные боль, мы интересуемся не столько самими животными, сколько тем, как нам с ними обращаться. Это отношение мешает нам понять, что животные чувствуют на самом деле.

Боль характеризуется не только наличием или отсутствием. Шелли Адамо права, говоря, что нам нужно больше узнать о ее преимуществах и издержках. Боль существует не ради того, чтобы просто помучиться. Абстрактная боль не имеет смысла. Боль – это информация, с которой живые существа должны что-то делать. Не понимая их потребностей и ограничений, трудно правильно истолковывать их поведение.

Насекомые, например, часто делают страшные вещи, которые, на наш взгляд, должны причинять им невыносимую боль{328}. Поврежденную ногу они не поджимают, а наступают на нее со всей силой. Богомол продолжает спариваться с пожирающей его самкой. Гусеница, которую гложет изнутри личинка осы-наездника, упорно жует лист. Таракан, если представится такой случай, съест собственные потроха. Все эти примеры «позволяют с уверенностью предположить, что, если болевое ощущение и имеется, адаптивного влияния на поведение оно не оказывает», – писал Крейг Айзманн с коллегами в 1984 г.{329} Но, может быть, эти примеры говорят лишь о том, что насекомые готовы превозмогать боль? Может, тараканам и богомолам настолько важно получить питательный белок и размножиться, что они готовы терпеть муки, как терпят их спортсмены на соревнованиях и солдаты в бою? А может, гусеница не чувствует, что ее едят изнутри, потому что она все равно не сможет смягчить эту боль?

Вернемся еще раз к кальмару и осьминогу. Оба они головоногие, но уже больше 300 млн лет развиваются как две отдельные ветви, – примерно такой же временной промежуток отделяет млекопитающих от птиц. У них совершенно разные организмы и образ жизни, поэтому нет ничего удивительного, что и нервная система функционирует у них при травмах по-разному. А значит, вопрос не в том, ощущают ли головоногие боль, а в том, какие головоногие ее ощущают и как именно. То же самое относится к 34 000 известных видов рыб, 67 000 известных видов ракообразных и невесть скольким миллионам видов насекомых. Просто смешно рассматривать эти группы как однородные, если по опыту других чувств, таких как зрение и обоняние, мы знаем, что даже близкородственные виды могут воспринимать мир совсем по-разному.

Вместо того чтобы выяснять, существует ли боль в принципе, стоит задаться вопросом, который сформулировала в нашей беседе Кэтрин Уильямс: «При каких условиях и в случае каких стимулов быть способным на боль, испытывать ее и демонстрировать ее оказывается выгодно?» И тут мы обнаружим, что у норного голого землекопа боль проявляется совсем не так, как у охотящегося на скорпионов хомяка, а у «длиннорукого» осьминога – совсем не так, как у «короткорукого» кальмара. Скорее всего, мы увидим разные формы боли у общественных животных, которым есть кого звать на помощь, и у одиночек, вынужденных полагаться только на себя; у живущих недолго и потому имеющих мало шансов снова наступить на те же грабли и у долгожителей, у которых таких шансов предостаточно. И мы совершенно точно убедимся, что боль может очень сильно варьироваться у животных, вынужденных выдерживать экстремальные температуры – от испепеляющего жара до ледяного холода.

Мне холодно. Снаружи ласковые осенние +24 ℃, но я нахожусь, по сути, в большом холодильнике, где температура снижена до +4 ℃. Это помещение, специально оборудованное для зимней спячки, – имитирующее темноту и холод, в которых зимующее животное проводит зиму. Поскольку я, судя по всему, не способен выбирать правильную одежду для командировок, сюда я прибыл в тонкой футболке и теперь инстинктивно тру побледневшие из-за оттока крови голые предплечья. Одетая куда более уместно Мэдди Джанкинс тем временем запускает руку в ящик с бумажной стружкой и вытаскивает меховой шар. Это тринадцатиполосный суслик, который лежит, свернувшись в клубок размером и весом примерно с грейпфрут и прикрыв нос хвостом. Он похож на крупного бурундука затейливого окраса: через всю спину тянутся тринадцать черных полос с пунктиром из белых точек на каждой. Я вижу этот узор, потому что мои глаза воспринимают красный свет, заливающий помещение. Суслик этот свет не различает – да и глаза у него в любом случае плотно закрыты. Сейчас середина сентября, впереди долгая зимняя спячка.

Спячка – это не сон, а гораздо более глубокое состояние бездействия, которое позволяет суслику пережить суровую североамериканскую зиму. В этот период метаболизм у него практически полностью прекращается[107]{330}. Джанкинс осторожно перекладывает животное в мою обтянутую латексной перчаткой руку, и я поражаюсь его неподвижности. В нем нет ни малейшего признака нервозной суетливости, свойственной грызунам. Его бока, которые должны ходить ходуном от судорожного дыхания, даже не шелохнутся. Сердце, которое летом бьется с частотой по крайней мере пять раз в секунду, сейчас выдает пять ударов в минуту{331}. «Обычно в этом шаре жизнь так и бурлит, но не сейчас, – говорит Джанкинс. – Сейчас это холодный апатичный комок». И действительно, меховой шар вскоре начинает неприятно холодить руку. Температура тела суслика, которая летом составляет +37 ℃, сейчас балансирует в районе +4 ℃, как у любого неодушевленного предмета в этом помещении. Из-за этого предмет на моей ладони тоже производит жутковатое впечатление неодушевленного: нет тепла, нет и жизни. Только по лапам видно, что жизнь все-таки теплится: они по-прежнему розовые из-за крови в сосудах, и если сжать любую из них, она дернется, хотя и неторопливо, как в замедленной съемке. Но долго держать суслика на ладони нельзя, от тепла моей руки он может проснуться. Я укладываю его обратно в его импровизированное логово и выхожу из помещения. Снаружи меня ждет заведующая лабораторией Елена Грачева.

– Ну что, как вам? – интересуется она.

– До мурашек, – поеживаюсь я.

Грачева изучает тепло и то, как животные его распознают. Поначалу она занималась летучими мышами – вампирами и гремучими змеями (о них мы еще поговорим), но некоторое время назад переключилась на создания гораздо более симпатичные – тринадцатиполосных сусликов, обладающих поразительной способностью выдерживать низкие температуры. «Если поместить меня в холодное помещение, у меня все начнет болеть и ныть, а затем наступит гипотермия, – объясняет моя собеседница. – Скорее всего, выживу я в таких условиях не дольше суток». А вот тринадцатиполосный суслик способен прожить при температуре от +2 °c до +7 ℃ полгода{332}. Его близкий родственник арктический суслик может еще и не такое – он выдерживает в спячку и минусовые температуры (до –2,9 ℃). Эти чудеса выносливости обусловлены одной важной способностью, которую часто упускают из виду: суслика холод вполне устраивает.

Ванесса Матос-Круз, работавшая с Еленой Грачевой, подтвердила это предположение, помещая сусликов на две нагреваемые панели{333}. Если одну нагреть до 30 ℃, а другую до 20 ℃, какую предпочтет суслик? Крысы, мыши и люди почти всегда выбирают первую, поскольку для них 30 ℃ – это приятное ощущение тепла (вспомните негу теплых полов). Но тринадцатиполосных сусликов 20 ℃ радуют ничуть не меньше, чем 30 ℃. К 30 ℃ они склоняются, только когда температура второй панели опускается ниже 10 ℃. Крысы и мыши с такой панели сбегают сразу, для них она мучительно ледяная, суслики же будут спокойно сидеть на ней, даже если ее температура снизится до 0 ℃.

Без этой способности легко переносить низкие температуры суслики не смогли бы зимовать. Их организм делал бы то же самое, что и наш, когда мы мерзнем во сне: начинал бы жечь жир, чтобы выработать тепло, а если это не помогает, автоматически просыпался бы. Для нас это спасение. Для суслика посреди зимы это гибель. Спячка ему необходима, и чтобы ее обеспечить, нужно соответствующим образом настроить все сенсорные системы. Это не значит, что сусликам холод нипочем. Просто у них другое представление о том, что такое холод, – другой нижний температурный порог, за которым организм перестает справляться и чувства начинают бить тревогу.

Температура имеет огромное влияние на все живое. Если она слишком низка, скорость химических реакций замедляется до бесполезно черепашьей. Если она слишком высока, белки и другие жизненно важные молекулы теряют структуру и распадаются. Из-за этого для большинства форм жизни на Земле существует некий диапазон температур «в самый раз». Границы этого диапазона могут варьироваться, но сам он есть обязательно, и поэтому любое животное, обладающее нервной системой, обладает способностью ощущать температуру и реагировать на нее{334}.

Животные используют самые разнообразные температурные детекторы, из которых сейчас лучше всего изучена группа белков под названием «TRP-каналы» (Transient receptor potential channels, «каналы переменного рецепторного потенциала»){335}. Они расположены по всему организму на поверхности сенсорных нейронов и функционируют как крохотные воротца, открывающиеся при достижении нужной температуры. В этот момент ионы устремляются в нейрон, электрический сигнал передается к мозгу, и мы ощущаем тепло или холод. Какие-то TRP-каналы настроены на высокие температуры, какие-то на низкие. (Холод – это не просто отсутствие тепла, это отдельное, совершенно самостоятельное ощущение[108].) Кроме того, разные TRP-каналы ориентированы на температуры разной степени экстремальности: одни работают в безобидном умеренном диапазоне, другие срабатывают, зафиксировав опасные и болезненные крайности. Реагируют они и на определенные химические вещества, вызывающие ощущение жара или холода. Жгучий перец жжется, поскольку содержащийся в нем капсаицин включает TRPV1 – TRP-канал, распознающий болезненно высокие температуры[109]. Мята холодит за счет ментола, активирующего детектор холода под названием TRPM8.

Такие детекторы обнаруживаются у всех животных, но у каждого вида они представлены в уникальной, слегка отличающейся от других версии, приспособленной к особенностям именно этого организма и его образа жизни. Теплокровные животные обогревают себя сами, поэтому их версия детектора холода TRPM8 бьет тревогу, если температура тела опускается ниже границы узкого, комфортного для них диапазона. У крысы эта граница проходит на отметке 24 ℃{336}. У курицы, у которой обычная температура тела чуть выше, TRPM8 настроен на 29 ℃. Холоднокровные животные, наоборот, получают тепло из окружающей среды, поэтому температура тела у них колеблется в довольно широком диапазоне. Соответственно и TRPM8 у них, как правило, настроен на гораздо более низкое значение – 14 ℃ у лягушек, например. У рыб TRPM8, судя по всему, нет вообще, и большинство из них спокойно переносят температуры, близкие к минусовым{337}. Даже если они чувствуют боль, понятия «лютая стужа» и «обжигающий холод» им, видимо, незнакомы. У отдельных представителей человеческого рода температурные предпочтения тоже различаются, но в масштабах всего царства животных эти вариации гораздо шире.

А что там у сусликов? Матос-Круз обнаружила, что их версия TRPM8 очень похожа на имеющуюся у других теплокровных грызунов, однако из-за нескольких мутаций у нее сильно снижена чувствительность{338}. На ментол она реагирует, а вот на низкие температуры – вплоть до 10 ℃ – почти нет. Это отчасти объясняет, как сусликам удается благополучно зимовать в условиях, которые нам бы показались невыносимыми[110].

Подстраивается под потребности своих обладателей (прежде всего под температуру их тела) и белок TRPV1, который распознает болезненный жар{339}. У курицы он активируется при +45 ℃, у мышей и человека – при +42 ℃, у лягушки – при +38 ℃, а у данио-рерио – при +33 ℃ (детектор холода этим рыбкам, наверное, ни к чему, зато им явно пригождается детектор тепла). У каждого вида свое понятие о том, что такое горячо. Наша обычная температура будет пыткой для данио-рерио. Температуру, которая мыши покажется пеклом, курица даже не почувствует. Однако есть среди животных два вида, перещеголявших и курицу, – это обладатели наименее чувствительных версий TRPV1 из исследованных на данный момент, что позволяет им выдерживать жар, который другие живые существа терпеть не в состоянии. Один из них, как и следовало ожидать, – корабль пустыни, верблюд-бактриан. А вот второй – надо же! кто бы мог подумать! барабанная дробь… – тринадцатиполосный суслик! Скромный грызун, которого я держал на ладони, выдерживает не только температуру, близкую к минусовой, но и зашкаливающий жар. В экспериментах с нагреваемыми панелями у Грачевой суслики перескакивали на более прохладную, только если та, на которой они сидели, раскалялась до 55 ℃{340}. Неудивительно, что они в изобилии водятся по всей территории США, от Миннесоты на севере до Техаса на юге. Их температурными детекторами обусловлены их ареал, сезон их активности и многое другое. Задавая диапазон температур, которые животное может ощущать и выносить, корректируя его личные пределы горячего и холодного, эти белки определяют, где, когда и как будут жить их обладатели.

А кто-то живет в крайне экстремальных условиях. Обитающие в Сахаре муравьи-бегунки Cataglyphis bombycina кормятся при полуденном зное, когда температура песка величайшей пустыни нашей планеты достигает 53 ℃{341}. Аналогичные температуры какое-то время выдерживает и помпейский червь, живущий около выходов подводных вулканов – «черных курильщиков». Хионея, или зимний комар, сохраняет активность при –6 ℃, ледяной червь мезенхитреус водится в ледниках; оба они погибнут, если подержать их в руке{342}. Изучая этих так называемых экстремофилов, исследователи интересуются прежде всего их адаптивными особенностями – такими как теплоотводящие щетинки на теле или самопальный антифриз в крови. Но что толку от этих приспособлений, если сирены сенсорной системы организма будут постоянно вопить, включая ощущение боли (или ноцицепции)? Хотите жить в Сахаре – или на дне океана, или на леднике – перестраивайте чувства так, чтобы такая жизнь им нравилась.

Казалось бы, вполне логичный подход, но почему-то, когда мы смотрим на экстремофилов – будь то императорские пингвины, шлепающие по бескрайним антарктическим льдам, или верблюды, бредущие по раскаленным пескам, – мы невольно жалеем их, думая, что всю свою жизнь они ужасно мучаются. Мы восхищаемся не только их физиологической выносливостью, но и психологическим мужеством. Мы проецируем на них собственные ощущения: если нам в таких условиях было бы плохо, значит, и им несладко. Однако их чувства настроены на температуру среды обитания. Верблюда, скорее всего, не беспокоит палящее солнце, а пингвинов не страшат бурные ледяные волны. Пусть себе бушуют – холод пингвинам явно не страшен.

Мой домашний термостат сейчас установлен на 21 ℃. Но это не значит, что во всем доме именно такая температура. Я работаю в гостиной, окна которой выходят на юг, и там значительно теплее, чем в других помещениях. В тот момент, когда я печатаю эту строчку, моя макушка греется на солнце, а ноги под столом охлаждаются в тени. Вариации возможны и между более близкими участками: в 5 мм от поверхности моей кожи температура будет градусов на десять ниже, чем прямо на ней, поэтому лапкам мухи, севшей мне на руку, будет теплее, чем крыльям{343}. Такие маленькие существа быстро принимают температуру окружающей среды. Если бы муха села мне на голову, она рисковала бы всего за несколько секунд опасно нагреться под солнцем{344}. Но температурные датчики на кончиках ее антенн такого, скорее всего, не допустят.

Нейробиолог Марко Галлио продемонстрировал эффективность этих датчиков, помещая дрозофил в камеру с по-разному подогреваемыми отсеками (по сути, это тот же эксперимент, который проводила Матос-Круз с сусликами и нагреваемыми панелями){345}. Галлио установил, что дрозофилы охотно остаются в отсеках, где поддерживаются их любимые 25 ℃, и избегают соседних отсеков с температурой 30 ℃, которая им не нравится, и 40 ℃, которая для них смертельна. Причем решение они принимают молниеносно: оказываясь на границе «горячей зоны», они резко разворачиваются в полете, словно наткнувшись на невидимую стену.

Маневрировать подобным образом им позволяет высокая теплопроводность хитина, из которого состоят их антенны, а также крошечный размер этих антенн. Их температура сравнивается с температурой окружающей среды настолько быстро, что муха сразу чувствует, что угодила в холодный или горячий фронт. Как выяснил Галлио, антенны могут работать и как стереотермометр, фиксирующий градиент тепла – примерно как ноздри у собаки в силу своей парности фиксируют градиент запаха. Между двумя своими антеннами муха улавливает разницу в ничтожные 0,1 ℃ и устремляется в сторону более комфортной температуры. Слушая рассказ Галлио о полученных им результатах, я невольно вспоминаю, как двигались все виденные мной мухи. Их траектории, всегда такие хаотичные и случайные, теперь обретают осмысленность: муха как будто пробирается по полосе препятствий, лавируя между теплыми и холодными участками, которые я не ощущаю и сквозь которые иду напролом.

Эта способность двигаться в зону желаемой температуры, называемая термотаксисом, широко распространена в животном царстве[111]. Создания большие и малые определяют с помощью своих детекторов, не стала ли окружающая среда непригодной, и следят за тем, как меняется температура по ходу движения. Как в детской игре в «горячо-холодно», большинство животных по изменениям температуры непосредственно окружающей их среды оценивают тепловые градиенты, создаваемые солнцем и тенью, ветром и течениями. Однако некоторым удалось превратить эту совершенно заурядную способность в особое умение: они умудряются определить, насколько точка А теплее точки Б, не перемещаясь туда. Они умеют активно выискивать источники тепла на расстоянии.

Десятого августа 1925 г. в 11:20 утра в нефтехранилище у калифорнийского города Коалинга ударила молния{346}. Огненное море бушевало три дня – языки пламени вздымались так высоко, что ночью при их свете можно было читать за 15 км от места событий. И в этом же свете читавшие могли видеть крошечные черные точки, летящие сквозь клубы дыма прямо туда, в огненный ад. Это были златки пожарные, по-английски – fire-chaser beetles, «гоняющиеся за огнем жуки», и они полностью оправдывают это название.

Мы все знаем, что мотыльки летят на пламя, – однако в действительности их привлекает не огонь, а свет[112]. В отличие от них, златки – жуки из рода Melanophila – летят именно на жар. «Несметные полчища», как писал энтомолог Эрл Гортон Линсли, этих черных насекомых длиной чуть больше сантиметра осаждают домны, печи цементных фабрик и чаны с горячим сиропом на сахарных заводах{347}. Как-то летом Линсли наблюдал тучу златок на пикнике с барбекю, где «в изобилии жарилась оленина»{348}. В 1940-х гг. златки донимали футбольных болельщиков на Калифорнийском мемориальном стадионе в Беркли, «садясь на одежду и даже кусая шею или руки». Скорее всего, «их привлекал дым от (примерно) двадцати тысяч сигарет, который в безветренные дни окутывал трибуны, словно туман». Страдают и испытывают неудобства во всех этих случаях и люди, и насекомые, поскольку и промышленные предприятия, и барбекю, и трибуны стадиона только отвлекают златок от их истинной цели – лесных пожаров.

Прилетев туда, златки устраивают, пожалуй, самую драматичную оргию во всем животном мире, спариваясь посреди пылающего леса{349}. А потом самки откладывают яйца на остывающую обугленную кору, и питающиеся древесиной личинки, вылупляясь, оказываются в настоящем раю. Покалеченные и ослабленные пожаром деревья не в силах сопротивляться выгрызанию изнутри, а хищников, интересующихся личинками, отпугивают дым и жар пепелища. Личинки мирно кормятся, растут, превращаются в жуков и улетают на поиски нового пожара. Однако лесные пожары нечасты и непредсказуемы, поэтому златки должны уметь чуять их издалека. Поскольку златки летают днем, высмотреть пламя в темное время суток, как высматривали бы его ночные насекомые, у них не получится. И разглядеть поднимающийся к небу дым они тоже не смогут, потому что зрение у них недостаточно острое, чтобы отличить клубы дыма от облаков. А запах жженого дерева, который их антенны наверняка уловят, переносится ветром, который не всегда дует в нужную сторону{350}. Поэтому самый надежный ориентир для златок – тепло.

Атомы и молекулы в любом физическом теле постоянно колеблются, порождая тем самым электромагнитное излучение{351}. Если тело нагреть, молекулы будут двигаться быстрее, так что интенсивность и частота излучения возрастут. Видимый свет в этом излучении тоже содержится – вспомните, например, как сияет раскаленный металл, – но основная его доля приходится на инфракрасную часть спектра[113]. И хотя инфракрасный свет для нас невидим, ощущать его мы вполне способны. Дрова, горящие в камине, у которого вы стоите, испускают инфракрасное излучение, и когда его волны достигают вас, энергия поглощается и нагревает обращенные к камину участки вашей кожи, заставляя сработать ее температурные детекторы. Вы чувствуете тепло. Вы можете определить, откуда оно исходит, поскольку поглощающие инфракрасное излучение участки вашего тела нагреваются – в отличие от тех, которые оказались в инфракрасной тени. Однако проделать этот фокус можно только вблизи. Инфракрасный свет распространяется во все стороны сразу и быстро поглощается по мере распространения. Чем дальше вы отходите от камина, тем меньше инфракрасного излучения до вас докатывается, и рано или поздно его энергии уже не хватит, чтобы нагреть вашу кожу до ощутимого уровня. Чтобы уловить инфракрасное излучение от удаленного источника, либо сам источник должен быть очень мощным (как, например, солнце), либо вам понадобится специальное оборудование. У златок Melanophila мы наблюдаем второй вариант.

Под крыльями, прямо позади средней пары ног у златок имеются две ямки. В каждой находится скопление из примерно семидесяти шариков, в совокупности напоминающее кривоватую малину. Исследовав это скопление под микроскопом, зоолог Гельмут Шмитц увидел, что каждый шарик заполнен жидкостью и насажен на окончание чувствительного к давлению нейрона{352}. Когда до этих шариков докатывается инфракрасное излучение, жидкость внутри нагревается и расширяется. Выплеснуться наружу она не может, поскольку стенки у шариков твердые, поэтому она сжимает окончание нейронов, заставляя их сработать. Такой механизм восприятия тепла отличается от всех упоминавшихся в этой главе до сих пор. В отличие от зимующих сусликов и лавирующих в воздухе дрозофил, златки не просто замеряют температуру окружающей среды. Почти так же, как человек, греющийся у камина, они чувствуют волны инфракрасного излучения, которые расходятся от источника жара.

Чувствительность у этих шарообразных детекторов, должно быть, просто невероятная, поскольку порой златки слетаются на лесные пожары и в другие «горячие точки» за десятки километров. Учитывая, что нефтехранилище в Коалинге, загоревшееся от удара молнии в 1925 г., располагалось в засушливой безлесной местности, большинство привлеченных этим пожаром златок прилетели, скорее всего, из лесов, растущих в ста с лишним километрах к востоку оттуда. Опираясь на эти данные и результаты моделирования пожара 1925 г., Шмитц вычислил, что сенсорные ямки златок превосходят по чувствительности основную массу выпускаемых нашей промышленностью детекторов инфракрасного излучения и не уступают точнейшим квантовым приборам, которые сперва требуется охлаждать жидким азотом{353}. Но Шмитц сомневается, что ямки обеспечивают эту сверхчувствительность сами по себе. Скорее всего, у златок имеются дополнительные способы усилить отклик детекторов.

При движении крыльев в полете возникают вибрации, которые, достигнув расположенных рядом ямок, встряхивают шарообразные сенсоры и «взводят» находящиеся внутри шаров нервные окончания, ставя их на грань срабатывания{354}. Теперь, чтобы активировать их, потребуется намного меньше инфракрасного излучения. Иначе говоря, представьте себе кирпич. Если он лежит плашмя и в него врежется муха, он даже не шелохнется, но, если поставить его на ребро, муха вполне сможет его опрокинуть. В этом состоянии кирпич будет готов отреагировать даже на минимальное воздействие. Шмитц доказывает, что частыми движениями крыльев златки точно так же подготавливают свои тепловые детекторы, обеспечивая им возможность улавливать инфракрасное излучение, которое иначе было бы для них слишком слабым. Златка, сидящая на дереве, относительно нечувствительна, но, как только она вылетает на поиски пожара, ее тело автоматически расширяет поисковую зону, и едва уловимые намеки на пылающее где-то вдалеке пламя превращаются в ярчайшие маяки[114].

Тело златки играет тут еще одну интересную роль. Как и у всех насекомых, его внешняя поверхность отлично поглощает любое инфракрасное излучение, выделяемое пламенем, так что златки были, по сути, заранее приспособлены к тому, чтобы «гоняться за огнем». Их предкам оставалось только развить у себя сенсор, позволяющий анализировать инфракрасные лучи, которые их тело естественным образом поглощает. Одиннадцати видам Melanophila это удалось – причем настолько блестяще, что в результате они расселились по пяти континентам{355}, не добравшись лишь до Австралии. Там другие три группы насекомых независимо от них изобрели инфракрасные детекторы, которые приводят их в благословенные обугленные кущи. Погоня за огнем – умение настолько полезное, что оно возникало в процессе эволюции минимум четыре раза. Но пожары не единственный источник тепла, который могут разыскивать животные. Некоторые виды предпочитают тепло живого тела.

– А вот сюда вам совершенно точно нельзя, – предостерегает Астра Брайант.

Я послушно отступаю и топчусь за порогом, пока она роется в холодильнике. Через несколько минут Брайант появляется с пипеткой, в которую набрано пять микролитров прозрачной жидкости, – объем настолько мизерный, что я с трудом его различаю. И уж тем более мне не разглядеть несколько тысяч нематод, которые плавают в этой капле.

Нематоды – одна из самых разнообразных и многочисленных групп живых существ, в нее входят десятки тысяч видов, в основном крошечных и по большей части безобидных для человека. Но есть и исключения, к числу которых принадлежат как раз те, которых сейчас несет в пипетке Брайант, – это Strongyloides stercoralis, ниточная нематода{356}. Их личинок полно в воде и почве, загрязненных фекалиями, и если кто-то по несчастливой случайности забредает в такое место, нематоды устремляются к нему и проникают ему под кожу. Ниточными нематодами (а также анкилостомами и другими нематодами, проникающими под кожу) инфицированы примерно 800 млн человек по всему миру, от Вьетнама до Алабамы. Эти черви вызывают желудочно-кишечные заболевания, задержку развития и иногда даже смерть. Избавиться от них очень трудно. Астра Брайант вместе со своей научной руководительницей Элиссой Халлем пытается выяснить, как, собственно, нематоды отыскивают своих будущих носителей, – чтобы разработать новые способы помешать им проникать в организм. Одно из неизвестных в этом уравнении, безусловно, запах. Другое – тепло{357}.

Брайант несет пипетку с невидимыми глазу чудовищами в стальной шкаф со знаком биологической опасности на дверце. Внутри находится брикет полупрозрачного геля, который неравномерно нагрет – справа до комнатной температуры, а слева до температуры человеческого тела. Брайант помещает каплю с нематодами из пипетки на середину брикета, и они появляются на ближайшем мониторе как кольцо из белых точек. С ужасающей стремительностью, не медля ни секунды, эти точки начинают двигаться. Кольцо быстро расплывается в бесформенное облако, которое ползет влево, на ту сторону, где теплее. Ползет? Да нет, не ползет, оно катится, словно волна. Длина каждого червя не превышает пары миллиметров, но он в два счета покрывает расстояние, в несколько сотен раз большее. Я начинаю понимать, почему инфицированные исчисляются сотнями миллионов. Через три минуты все нематоды уже сгрудились на левом краю брикета, выискивая источник тепла, который они чуют, но никак не могут найти. «Я была просто в шоке, когда первый раз это увидела, – вспоминает Брайант, никак не ожидавшая, что расстояние, на преодоление которого она отводила нематодам несколько часов, они покроют в считаные минуты. – Когда я показываю этот марш-бросок на конференциях, слушатели обычно стонут».

Может быть, паразитизм и тошнотворен, но в природе этот образ жизни – один из самых распространенных. Скорее всего, по числу видов большинство среди животных составляют именно паразиты, выживающие за счет эксплуатации других организмов{358}. Многие из этих нахлебников очень привередливы в выборе хозяина, поэтому им необходим способ отыскивать именно такого, который нужен. Хорошим ориентиром тут служит запах. Однако сотни миллионов лет назад у них появился еще один вариант.

Предки птиц и млекопитающих независимо друг от друга выработали в ходе эволюции способность самостоятельно обогревать себя и контролировать температуру своего тела, сделав ее независимой от температуры окружающей среды. Эта способность, по-научному называемая эндотермностью, а в обиходе – теплокровностью, обеспечила птицам и млекопитающим скорость и выносливость, а значит, и новые возможности. Она позволила им выживать в экстремальных средах и сохранять активность в течение долгого времени и на длинных дистанциях. Но она же и выдает их с головой. Исходящее от их тел ровное тепло превращает их в сияющий днем и ночью маяк, который указывает дорогу паразитам – в частности, ищущим кровеносные сосуды. Кровь – это первоклассный источник пищи, богатый питательными веществами, хорошо сбалансированный и обычно стерильный. Стоит ли удивляться, что питаться ею научились как минимум 14 000 видов и что многие из них – постельные и триатомовые клопы, комары, мухи цеце – ориентируются именно на тепло{359}.

Среди млекопитающих кровь, и только кровь потребляют лишь три вида вампировых летучих мышей. Два из них пьют кровь в основном у птиц, но третий – обыкновенный вампир – специализируется на млекопитающих, причем крупных, таких как коровы или свиньи. Сам вампир невелик – длина его тела от плоского приплюснутого носа до хвоста не превышает 8 см. Приземляясь, он складывает крылья и распластывается на четвереньках – именно так он припадает к своим жертвам, либо сразу опускаясь им на спину, либо садясь неподалеку и затем подползая совершенно нехарактерным для летучих мышей образом. Подобравшись, он делает безболезненный надрез острыми, словно бритва, резцами и лакает льющуюся кровь. Содержащееся в его слюне вещество, метко названное дракулином, не дает крови свернуться, поэтому вампир может так лакать около часа. Он выпивает столько же крови, сколько весит сам, и должен кормиться так раз в сутки, чтобы выжить. Отыскивать жертву ему помогают другие сенсорные системы, но, когда до цели остается сантиметров пятнадцать, подходящее место для укуса вампир выбирает посредством термолокации.

Тепловые детекторы находятся у вампира в носу, который представляет собой полукруглую подушку, прикрытую сердцевидным клапаном{360}. Между подушкой и клапаном располагаются три миллиметровые ямки, нашпигованные улавливающими тепло нейронами. Тут вампировым летучим мышам приходится решать проблему, которая не возникает у остальных животных, распознающих инфракрасное излучение: летучие мыши сами теплокровные. Жар собственного тела мог бы дезориентировать нейроны, однако ямки изолированы плотной прослойкой тканей, благодаря которой температура в них всегда на 9 ℃ ниже, чем на всей остальной поверхности морды летучей мыши.

Эти нейроны и изучала Елена Грачева до того, как переключилась на очаровательных сусликов{361}. Ее венесуэльские коллеги ездили к пещерам, где водятся вампировые летучие мыши, выманивали их оттуда на собственных лошадей, препарировали их носовые ямки и отправляли образцы ткани в США – Грачевой. Проанализировав образцы, она установила, что в этих нейронах содержится особый вариант белка TRPV1 – уже знакомого нам температурного детектора, который обычно улавливает болезненный жар и жжение жгучего перца. TRPV1 настраивается на разные температуры в зависимости от того, какую должно считать чересчур горячей соответствующее животное: если для холоднокровной данио-рерио это 33 ℃, то для теплокровной мыши или человека – 42 ℃. У обыкновенного вампира TRPV1 реагирует на обычные для млекопитающих значения – везде, кроме нейронов в носовых ямках, где он срабатывает при гораздо более низкой температуре в 31 ℃. Вампир перенастроил этот детектор с экстремального жара на телесное тепло.

К кровососущим животным относятся и клещи, но у них тепловые детекторы помещаются на кончиках передней пары ног. Когда они ими машут – это характерное движение биологи называют поисковым, – кажется, будто они пытаются во что-то вцепиться. Они пытаются, но одновременно и обследуют окружающую среду. Якоб фон Икскюль (тот самый, который ввел понятие «умвельт») писал, что клещи выискивают жертву по запаху, а тепло лишь подтверждает для них, что они не промахнулись мимо голой кожи. Оказалось, что все иначе. Как установили недавно Энн Карр и Винсент Салгадо, клещи улавливают телесное тепло на расстоянии до 4 м{362}. Еще большей неожиданностью для Карр и Салгадо стало то, что популярные репелленты, такие как ДЭТА и цитронелла, не нарушают обоняние клещей, но мешают им чувствовать тепло. Возможно, это открытие позволит изобрести новые способы защиты от укусов клещей и заставит ученых пересмотреть результаты многих предшествующих исследований этих членистоногих. Сколько экспериментов были неверно истолкованы из-за того, что у экспериментаторов имелись ошибочные представления об умвельте клещей?

Оглядываясь назад, даже странно, что насчет термолокации у клещей можно было так заблуждаться. Органы на кончиках поисковой пары ног большинство ученых считали обонятельными детекторами, однако в этих структурах имеются крошечные округлые ямки с нейронами на дне – примерно такие же, как в носу вампировой летучей мыши. Характерно, что эти ямки перекрыты тонким экраном с единственным крохотным отверстием. Для носа это совершенно неподходящая конструкция, поскольку экран заблокирует большинству пахучих веществ доступ к находящимся внизу нейронам. А вот для инфракрасного сенсора это ровно то, что надо. Основную массу инфракрасного излучения, идущего от теплой крови пока еще далекого потенциального хозяина, экран тоже заблокирует, но что-то все же проникнет сквозь отверстие и частично озарит расположенную под ним ямку. Проанализировав, какие именно участки нагрелись, клещ вычислит, откуда идет излучение и, соответственно, где находится его источник. Гипотеза хоть пока и не подтвержденная, но вполне логичная. Еще бы, ведь именно так работают самые изощренные тепловые детекторы в природе. Чтобы понаблюдать их в действии, нужно запастись отвагой, щитками на голень и длинным шестом.

Мы не можем найти Джулию. Мы знаем, что она прямо перед нами, притаилась в крысином гнезде в зарослях опунции, но разглядеть ее не получается. Мы слышим красноречивый громкий писк – это наша антенна улавливает сигнал от находящегося внутри Джулии радиопередатчика, но сама Джулия не издает ни звука. Даже трещоткой не гремит. Мы оставляем ее в покое и отправляемся искать другую змею.

Мы с моей женой Лиз Нили приехали на поиск гремучих змей на огороженный участок калифорнийской кустарниковой степи, принадлежащий Корпусу морской пехоты США. Наши проводники – Рулон Кларк, который как начал в детстве гоняться за змеями и ящерицами, так до сих пор и не остановится, и его студент Нейт Редецке. Редецке регулярно выезжает отлавливать змей, которые появляются у окрестных домов, и нескольких из них он успел оснастить радиопередатчиками. Оставив машину на грунтовке с говорящим названием Рэтлснейк-каньон-роуд («дорога к Каньону гремучих змей»), мы надели на голени кевларовые щитки и потопали через море полыни, вдыхая пропитанный укропным ароматом воздух, уворачиваясь от ядовитого сумаха и перелезая через валуны.

«Когда работаешь с пресмыкающимися, начинаешь очень остро чувствовать температуру и погоду», – говорит Кларк. Он заставил нас выйти рано поутру в надежде застать змей на открытых местах, куда они выползли бы понежиться на обещанном прогнозами не по сезону теплом октябрьском солнце. Но прогнозы обманули. На улице холодно и пасмурно, и змеи, в отличие от нас, никуда вылезать не пожелали. Пауэрс отсиживается среди кактусов. Трумэн – в нагромождении валунов. Джулия и не думает показываться. (Редецке называет своих змей в честь бывших американских президентов и первых леди.) Мы уже готовы сдаться, но тут Редецке слышит громкий писк и, воспрянув духом, несется на другую сторону пригорка. Через несколько минут он кричит, что нашел Маргарет. Раздвинув ветки кустарника, он залезает в его гущу щипцами и вытаскивает красного гремучника – метровую змею цвета ржавчины. По идее, красные гремучники смирные, но даже их кротость не безгранична. Когда Редецке опускает Маргарет в мешок, она атакует, оставляя на ткани капли желтого яда. Оказавшись внутри, змея принимается греметь трещоткой, но, поскольку согреться она не успела, звук выходит глухим.

Позже Редецке загоняет Маргарет в пластиковую трубу диаметром чуть шире ее тела. Осторожно придерживая змею за хвост, я заглядываю в другой конец трубы и смотрю Маргарет в лицо. Ее зрачки – две вертикальные прорези. Уголки рта задраны вверх словно в ухмылке. Над глазами без век нависают крупные горизонтальные чешуйки, создающие то выражение вечной злобы, которое я называю «гримасой выжидающей гадюки». Обычно это зрелище внушает страх, но мне Маргарет кажется красивой. Каким кажусь ей я – кто знает, однако на таком расстоянии она меня точно видит, и не только глазами. С помощью пары крошечных ямок, расположенных прямо за ноздрями, она улавливает мощный поток инфракрасного излучения, идущий от моего теплого лица, и более слабый – от скрытого одеждой тела. На фоне окружающей осенней прохлады я полыхаю, словно факел.

Теплочувствительные ямки независимо друг от друга появились в ходе эволюции у трех разных групп змей{363}. Две из них, питоны и удавы, – неядовитые: они обвивают жертву и сдавливают ее в кольцах, пока та не задохнется[115]. Третья – крайне ядовитые ямкоголовые змеи, родственники гадюк, различные щитомордники, гремучие змеи и гремучники[116]. Гремучие змеи нападают на теплые объекты, предпочитая только что убитых мышей окоченевшим, и атакуют добычу в кромешной темноте{364}. Даже слепая от рождения, появившаяся на свет без глаз гремучая змея будет добывать мышей ничуть не хуже зрячей{365}. Благодаря ямкам прицел у нее настолько точный, что позволяет вцепиться грызуну не куда получится, а четко в голову.

Точнейшую термолокацию ямкоголовым змеям обеспечивает устройство ямок (схожее со структурой тепловых сенсоров на ногах клещей). Чтобы понять, как они выглядят, представьте, что вы установили миниатюрный батут на дно круглого аквариума и перевернули всю конструкцию набок. Теперь у нас имеется округлая заполненная воздухом камера с узким входным отверстием и натянутой поперек нее тонкой мембраной. Проникнув сквозь отверстие, инфракрасное излучение попадает на мембрану и нагревает ее. Происходит это мгновенно, поскольку мембрана открыта всем стихиям и висит в воздухе, а толщина ее в шесть раз меньше, чем у листа бумаги, на которой напечатана эта книга. А еще она пронизана примерно семью тысячами нервных окончаний, улавливающих малейшее повышение температуры. Эти нервы, как выяснила Елена Грачева, оснащены огромным количеством тепловых детекторов TRPA1 – их там в 400 раз больше, чем в нейронах остального тела змеи. Они отреагируют, если температура мембраны повысится хотя бы на 0,001 ℃{366}. Эта потрясающая чувствительность означает, что ямкоголовая змея способна почувствовать тепло от тела грызуна на расстоянии вплоть до метра{367}. Гремучая змея с завязанными глазами, сидящая у вас на голове, почует тепло от мыши, примостившейся на кончике пальца вашей вытянутой руки[117].

Структурно ямка подобна глазу. Мембрана, улавливающая инфракрасное излучение, аналогична сетчатке. Отверстие, через которое излучение проникает в ямку, соответствует зрачку. Оно, как и зрачок, узкое, а значит, какие-то области мембраны будут нагреваться поступающим излучением, а какие-то останутся в прохладной тени. На основании рисунка перепадов тепла и холода змея определяет положение источника инфракрасного излучения точно так же, как с помощью света, попадающего на сетчатку, создает зрительный образ окружающей действительности. Сходство это далеко не метафорическое. Некоторые ученые полагают, что ямки действительно служат змеям второй парой глаз, настроенной на инфракрасную часть спектра, невидимую для основной пары. Первоначально сигналы от обеих пар обрабатываются разными частями мозга, но затем поступают в общую область, называемую оптическим тектумом. Там оба потока объединяются, и данные, полученные на основе видимых и инфракрасных волн, судя по всему, суммируются нейронами, реагирующими и на те и на другие{368}. Не исключено, что змеи и в самом деле видят инфракрасное излучение, воспринимая его как обычный цвет. «Не стоит считать ямковые органы отдельным шестым чувством, – писал нейробиолог Ричард Горис. – Они, скорее, усиливают зрение своих обладателей»{369}. Возможно, они позволяют змее разглядеть больше подробностей в темноте и отыскать теплые объекты, скрытые густым подлеском, а также привлекают внимание к юркой добыче, движущейся мелкими перебежками[118].

Но если ямки – это глаза, то очень простые, дающие нечеткое изображение. Тогда как на обычной сетчатке сенсоры исчисляются миллионами, в ямках их тысячи, и там нет линзы-хрусталика, чтобы фокусировать поступающее инфракрасное излучение. Когда в документальных фильмах инфракрасное зрение змей пытаются передать с помощью съемок инфракрасной камерой, аудиторию вводят в заблуждение. Эти кадры, на которых красно-белые грызуны вальяжно фланируют на сине-фиолетовом фоне, всегда неправдоподобно подробны. Гораздо лучше размытость инфракрасного зрения показана в боевике «Хищник» (Predator, 1987), в котором Арнольд Шварценеггер встречается с инопланетянином, охотящимся на людей. (Наверное, это первый и единственный случай, когда кто-то обвинил этот фильм в реалистичности.)

Физик Джордж Баккен некоторое время назад смоделировал, что воспринимают термолокационные ямки змеи, когда мышь перебегает через бревно. У него получились зернистые изображения маленьких теплых клякс, которые движутся на фоне больших холодных клякс{370}. Может, гремучая змея с завязанными глазами, свернувшаяся у вас на голове, и различит мышь, примостившуюся на кончике пальца вашей вытянутой руки, но мышь эта покажется ей бесформенным пятном – если не взбежит повыше, к бицепсу. Ямкоголовые змеи компенсируют этот недостаток тщательным выбором места для засады. Рогатые гремучники предпочитают термальные границы – области постоянных перепадов от тепла к холоду, где движущееся теплокровное животное засечь проще{371}. А на китайском острове Шэдао местные ямкоголовые выбирают в качестве мест для засады участки под открытым небом, где им проще высмотреть перелетных птиц, которыми они объедаются по весне{372}.

Как же змеи, собственно, воспринимают тепло? Подсказку нашел китайский герпетолог Йечжон Тан, работавший с короткохвостыми ямкоголовыми гадюками{373}. Если закрыть змее глаз и ямку, расположенные на одной стороне, змея будет поражать свои жертвы в 86﹪ случаев. Если закрыть оба глаза или обе ямки, точность поражения ненамного снизится – до 75﹪. А вот если закрыть глаз и ямку, расположенные на противоположных сторонах, змея будет промахиваться в половине случаев. Этот неожиданный результат говорит о том, что змеи объединяют визуальные и термические данные. Но как им это удается, если разрешение у этих органов настолько отличается? Баккен предполагает, что их мозг, возможно, способен с помощью более четких данных от глаз научиться лучше истолковывать грубую информацию от термолокационных ямок. В конце концов, нам же удается запрограммировать искусственный интеллект на классификацию образов или поиски скрытого рисунка, обучая машину на достаточно большой базе изображений. Возможно, глаза змеи обеспечивают ту самую тренировочную выборку, которая необходима мозгу, чтобы научиться интерпретировать расплывчатую информацию с термолокатора.

Какое бы преимущество ни обеспечивали змее ямки, оно явно немалое. В нервах их мембран содержится огромное количество крохотных энергетических станций, называемых митохондриями, – гораздо больше, чем в обычных органах чувств{374}. То есть термолокация требует серьезных энергозатрат, а значит, эти затраты окупаются выгодами, и у ямкоголовых змей должно быть ощутимое преимущество перед их не имеющими ямок родственниками[119]. Но чем больше я расспрашиваю Кларка о теплочувствительности, тем больше вопросов остается без ответа[120]. Зачем ямкоголовым змеям понадобилось развивать инфракрасное восприятие, если у большинства из них имеется превосходное ночное зрение? Если теплочувствительность помогает глазам, почему она не развилась у других ночных гадюк? Почему ямками обзавелись питоны и удавы, которых отделяет от ямкоголовых змей около 90 млн лет эволюции и которые охотятся совсем иначе, а более близкие родственники ямкоголовых змей, такие как кобры и садовые ужи, этого не сделали? И самое загадочное: почему ямки явно работают лучше, если их охладить?[121] «Мы что-то упускаем, – говорит мне Кларк. – Может, теплочувствительность нужна лишь для того, чтобы нацеливаться на добычу, но мне кажется, у нее есть какая-то функция, которую мы пока не понимаем».

Чтобы понять умвельт другого животного, нужно наблюдать за его поведением. Однако поведение ямкоголовых гадюк в основном состоит из выжидания. Не вырабатывая тепло самостоятельно, они могут месяцами обходиться без еды, сидя в засаде, пока не наступит подходящий момент. Те немногие, кто отваживается их исследовать, получают в качестве объекта наблюдения животное, которое обычно ничего не делает, и потому его очень трудно чему-то обучить – или понять. Впрочем, восприятие тепла может плохо поддаваться объяснению и у тех животных, которых мы вроде бы понимаем и умеем обучать.

Заведя собаку – золотистого ретривера по кличке Кевин, – зоолог Рональд Крёгер начал обращать внимание на его нос. У спящей собаки нос обычно теплый. Но вскоре после пробуждения он становится прохладным и влажным. Как установил Крёгер, в теплой комнате температура собачьего носа будет на 5 ℃ ниже окружающей и на 9–17 ℃ ниже температуры носа коровы или свиньи в том же помещении{375}. Почему? Вампировые летучие мыши и гремучие змеи, судя по всему, охлаждают свои теплочувствительные ямки. Может быть, то же самое делают и собаки? Может, их нос – это не только орган обоняния, но и инфракрасный сенсор?

Крёгер считает именно так. Его научная группа успешно обучила трех собак – Кевина, Дельфи и Чарли – различать две панели, которые выглядели и пахли абсолютно одинаково, но одна была теплее другой на 11 ℃{376}. При двойном слепом тестировании, когда тренеры собак не знали правильный ответ и поэтому не могли невольно повлиять на результаты, все три подопытных пса выбирали нужную панель в 68–80﹪ случаев. Ученые предполагают, что предкам домашних собак, волкам, могло быть выгодно улавливать инфракрасное излучение от крупной потенциальной добычи. Но если это излучение быстро слабеет по мере удаления от источника, чем теплочувствительность поможет животным, и без того обладающим острым слухом и обонянием? Волк наверняка учует запах своего будущего ужина задолго до того, как жертву выдаст идущее от нее тепло. А вблизи глаза и уши, вне всякого сомнения, позволяют ему отследить бегущую цель, не обращаясь к инфракрасному сенсору на носу. «Трудно представить, какая от него может быть реальная польза, – говорит Анна Балинт, участвовавшая в этом исследовании. – Я думаю, тут нужно мыслить нестандартно».

Пытаясь представить себе чужой умвельт, всегда нужно учитывать расстояние. При подходящих условиях обоняние и зрение действуют на длинных дистанциях, а теплочувствительность – на более коротких, если только она не заточена под отслеживание далеких лесных пожаров. Но есть чувства, требующие еще большей близости – непосредственного контакта.

Поначалу, все были уверены, что Селка просто спит. Селка, калан-подросток, жила в Морской лаборатории Лонга в Санта-Круз – в вольере с бассейном, в котором имелся стеклопластиковый помост, чуть возвышавшийся над водой. Обитательница вольера пристрастилась заплывать под этот помост и, высунув нос в узкий зазор над поверхностью воды, подремывать – по крайней мере так все думали. Как оказалось, в периоды бодрствования она потихоньку откручивала гайки, которыми помост крепился к опорам. И вот в один прекрасный день сенсорный биолог Сара Штробель, работавшая с каланами, увидела, что весь помост съехал набок, Селка плавает вокруг него, баюкая на животе отвинченную опору, а все гайки и болты отправлены в слив.

Какую фотографию каланов ни возьми, везде они покачиваются в воде на спине, часто с закрытыми глазами – иногда поодиночке, а иногда парочками, сцепившись лапами. В результате они производят совершенно обманчивое впечатление созданий вальяжных и сонных. На самом же деле «у них ни минуты покоя, – говорит Штробель. – Они постоянно чем-то заняты, с чем-то играют, что-то хотят потрогать». Эта неугомонность характерна не только для каланов, но и для остальных куньих – хорьков, ласок, выдр, барсуков, медоедов и росомах. Однако у каланов к «общему обаянию куньих», как это называет Штробель, прилагаются не только внушительные размеры (при длине тела от 0,9 до 1,5 м они самые крупные из этой группы), но и необычайная ловкость лап. Поэтому они печально известны тем, как трудно их содержать в неволе[122]. «Разнесут все, камня на камне не оставят, – говорит Штробель. – Они очень любопытны, а любопытно им прежде всего то, как что-то можно разобрать и посмотреть, что там внутри».

Любознательность, ловкость и склонность к разборке на составные части – в естественной среде обитания каланов, на западном побережье Северной Америки, эти качества их очень выручают. В этих нередко холодных водах не очень легко живется существу, которое может считаться крупным только по меркам куньих; для морского млекопитающего оно как раз нехарактерно мелкое. У каланов нет ни огромного теплосберегающего тела, ни термоизолирующей жировой прослойки, как у тюленей, китов и ламантинов. Да, у них самый густой мех во всем царстве животных – на каждом квадратном сантиметре больше волосков, чем у человека на всей голове, – но этого недостаточно, чтобы удержать стремительно утекающее тепло{377}. Чтобы не переохладиться, калан должен съедать четверть собственного веса в день, – еще бы тут не быть неугомонным{378}. Они постоянно ныряют, дни и ночи напролет{379}. В их рацион входит практически все – и практически все это хватается лапами. Даже в темноте, когда почти ничего не видно, лапы не оставят своего обладателя без еды. С той же ловкостью, которую продемонстрировала Селка, разобрав помост, дикие каланы ловят рыбу, хватают морских ежей и выкапывают зарывшихся моллюсков. Маленькое теплокровное млекопитающее выживает в огромном холодном океане благодаря тончайшему осязанию.

Чувствительность каланьих лап отражена в устройстве каланьего мозга{380}. Как и у других видов, за осязание у них отвечает область под названием «соматосенсорная кора». Поскольку данные от разных частей тела поступают к разным участкам соматосенсорной коры, по размеру этих участков можно судить о том, какие органы осязания главенствуют у этого животного{381}. У человека лучше всего представлены кисти рук, губы и гениталии. У мышей – усы, у утконоса – клюв, а у голого землекопа – зубы. У каланов участок соматосенсорной коры, получающий сигналы от лап, значительно крупнее, чем у других куньих или даже у их ближайших родичей выдр.

Между тем, взглянув на лапы каланов, в них ни за что не заподозришь такую «ловкость рук». Эти лапы, собственно, и на руки-то не похожи. Кожа толстая и зернистая, как головка цветной капусты, пальцы едва разделены. Если взять калана за лапу, вы почувствуете, как где-то внутри проворно и ловко ходят его пальцы, но внешне это лишь «узловатые рукавицы», говорит Штробель. Чтобы определить, на что эти рукавицы способны, исследовательница устроила Селке экзамен, предварительно обучив ее опознавать на ощупь рифленую пластиковую панель{382}. Селке предстояло отличить эту панель – с довольно густым рифлением – от других, с чуть более узкими или чуть реже расположенными бороздками. И она отличала – уверенно и многократно, даже когда разница в расстоянии между бороздками составляла 0,25 мм. Лапы калана действительно обладают именно той чувствительностью, на которую указывает устройство его мозга.

Однако чувствительность не единственный параметр, по которому можно судить о том или ином чувстве. Как мы видели в первой главе, человек, как и собака, способен идти по следу из обмазанной шоколадом бечевки, но если человек проделывает это медленно и с усилием, то собака – быстро и без колебаний. Штробель выяснила, что человек не уступает морской выдре в способности различать текстуру на ощупь, но выдры справляются с этим значительно быстрее[123]{383}. В эксперименте Штробель участники-люди проводили подушечками пальцев по двум сравниваемым панелям снова и снова, проверяя и перепроверяя, прежде чем определиться окончательно. Селка же выбирала правильную, едва коснувшись ее лапой. Если нужной оказывалась первая панель, ощупыванием второй выдра себя уже не утруждала. Она делала выбор за 0,2 секунды, в 30 раз быстрее соперников-людей. Даже когда Селка медлила с решением, оно все равно принималось существенно быстрее, чем у самых быстрых из людей. «Каланы непоколебимо уверены во всем, что делают», – говорит Штробель.

Представьте себе калана, который собирается поискать пропитание. Вот он покачивается на спине в волнах, а вот уже перевернулся и ныряет. Под водой он пробудет всего минуту – примерно столько у вас уйдет на чтение этого абзаца{384}. Спуск отнимает немало драгоценных секунд, поэтому на нужной глубине времени на колебания не остается. Калан мгновенно прижимает свои «узловатые рукавицы» к морскому дну, на ходу инспектируя все, что попадется под лапу. В воде темно, но темнота его не смущает. Для обладателя чуть ли не самых чувствительных лап в мире океан переливается всеми оттенками форм и текстур, которые можно трогать, хватать, сжимать, тыкать, сдавливать, гладить и, скажем, калантовать. Потенциальная добыча в твердой раковине прячется среди таких же твердых камней, однако калан в долю секунды распознаёт разницу и отделяет первую от вторых. Благодаря невероятно тонкому осязанию, ловким лапам и неиссякаемой уверенности куньих в себе, калан хватает раковину, морское ухо или морского ежа и наконец всплывает, чтобы полакомиться уловом, оказываясь на поверхности как раз к концу этого предложения.

Осязание относится к механическим чувствам, имеющим дело с физическими стимулами, такими как вибрации, потоки, текстуры и давление{385}. У многих животных осязание работает и на расстоянии. Как мы еще увидим в этой главе, такие разные существа, как рыбы, пауки и ламантины, способны ощущать скрытые стимулы, которые текут, дуют и идут рябью по воде и воздуху. С помощью крохотных волосков и других детекторов они издалека улавливают характерные сигналы от других животных. Крокодилы чувствуют едва заметные круги на поверхности воды, сверчки – легчайшее колебание воздуха, которое производит атакующий паук, а тюлени находят рыбу по невидимому кильватерному следу, который она оставляет за собой. Для нас большинство этих сигналов неразличимы: сильный поток воздуха от потолочного вентилятора я, допустим, еще почувствую, но не более того. Для человека (и калана) осязание преимущественно подразумевает непосредственный контакт.

Кончики наших собственных пальцев принадлежат к числу самых чувствительных органов осязания на свете. Они позволяют нам работать тончайшими инструментами, считывать узоры из выпуклых точек, заменяя нарушенное зрение, а также пользоваться сенсорными экранами, давая команды касанием, нажатием или смахиванием подушечкой пальца. Чувствительность подушечек обеспечивается механорецепторами – клетками, реагирующими на легкую тактильную стимуляцию. Эти клетки бывают разных типов, каждый из которых откликается на разные стимулы{386}. Тельца Меркеля фиксируют непрерывное давление – благодаря им вы, сжимая страницы этой книги, определяете ее форму и механические свойства. Тельца Руффини реагируют на растяжение и натяжение кожи – за счет них мы можем ухватить предмет поудобнее и чувствуем, когда он выскальзывает из рук. Тельца Мейсснера отзываются на медленные колебания – это они отвечают за ощущения скольжения и подрагивания, когда мы ведем палец по какой-нибудь поверхности, и дают возможность читающим шрифт Брайля складывать из разрозненных выпуклых точек осмысленное сообщение. Тельца Пачини нацелены на более быстрые колебания – они нужны, чтобы оценивать тонкие текстуры или осязать предметы через инструмент (чувствовать волосок, который мы захватываем пинцетом, или землю, которая крошится под лопатой). Практически все эти рецепторы присутствуют и в лапе морской выдры, и в клюве утконоса. В совокупности они и создают осязание, точно так же, как совокупность рецепторов к сладкому, кислому, горькому, соленому и умами образует чувство вкуса.

В первом приближении мы понимаем, как работают эти механорецепторы. При всем их разнообразии они неизменно состоят из нервного окончания, заключенного в ту или иную чувствительную к прикосновению капсулу. Когда под воздействием осязательного стимула капсула изгибается или деформируется, нерв внутри нее срабатывает. Но как именно это происходит, пока неясно, поскольку осязание относится к наименее изученным чувствам{387}. Оно гораздо реже, чем зрение, слух или даже обоняние, вдохновляет деятелей искусства и увлекает ученых. До совсем недавнего времени молекулы, позволяющие нам осязать, – то есть эквиваленты опсинов для зрения или обонятельных рецепторов для обоняния – оставались полнейшей загадкой. У нас имеется лишь самое грубое представление о чувстве, дающем нам представление о грубости.

Но отмахнуться от осязания нельзя. Это чувство, определяющее для близости и непосредственности, а вариаций у него не меньше, чем у обоняния или зрения. Животные сильно различаются и по чувствительности своих органов осязания, и по тому, что они ими осязают, и даже по тому, на каких частях тела эти органы располагаются. Задавшись вопросом о том, как осязание формирует умвельт тех или иных животных, мы сможем по-новому взглянуть на песчаные пляжи, подземные тоннели и даже внутренние органы. Собственно, подлинная сила наших собственных осязательных способностей тоже стала ясна совсем недавно. В одном эксперименте испытуемые оказались в силах различить две кремниевые пластины, отличавшиеся лишь самым верхним молекулярным слоем{388}. Распознать разницу им позволило ничтожнейшее изменение в том, как палец скользил по поверхности. В другом эксперименте участники успешно дифференцировали две рифленые поверхности, высота ребер которых разнилась всего на 10 нм – это примерно как пытаться различить два образца наждачной бумаги, зерно у которых не больше крупной молекулы{389}.

Все эти чудеса возможны благодаря движению{390}. Если просто коснуться поверхности кончиком пальца, вы получите очень ограниченное представление о ее свойствах. Совсем другое дело, когда пальцем разрешается двигать. Твердость выявляется нажатием. Текстура – поглаживанием. Скользя по поверхности, ваши пальцы постоянно попадают на невидимые возвышенности и впадины, и возникающие от этого вибрации передаются механорецепторам на кончиках подушечек. Именно так мы и улавливаем мельчайшие, вплоть до наномасштаба, различия[124]. Движение превращает осязание из грубого чувства в тончайшее. Недаром у многих тактильных виртуозов, обитающих в дикой природе, к невероятной чувствительности прилагается молниеносная скорость.

Немало ученых всю свою жизнь занимаются одним и тем же видом животных. Кен Катания не из таких. За последние 30 лет он изучал органы чувств электрических угрей, голых землекопов, крокодилов, щупальценосных змей, изумрудных ос Ampulex compressa и человека. Его привлекают создания странные и необычные, и этот интерес к уникумам почти всегда себя оправдывает. «Такого, чтобы животное вдруг оказалось совсем неинтересным, как правило, не бывает, – говорит он мне. – Наоборот, обычно животное оказывается раз в десять способнее, чем мне представлялось». И наиболее доходчиво ему это продемонстрировал самый первый уникум, которого он взялся изучать, – крот-звездонос.

Звездонос – это зверек размером с хомяка, с шелковистой шубкой, крысиным хвостом и лапами-лопатами{391}. Он распространен в густонаселенных восточных районах Северной Америки, но, поскольку живет в болотах и заболоченных лесах, где проводит основную часть времени под землей, людям на глаза он попадается очень редко. Однако те, кому он все-таки встретится, не перепутают его ни с кем. На кончике его носа, прямо вокруг ноздрей, топорщатся кольцом 11 пар розовых голых отростков, похожих на крохотные пальцы. Это и есть та самая «звезда», которой крот обязан своим названием. Она напоминает мясистую хризантему, которая распустилась прямо на морде у крота, – или же прицепившуюся к его носу актинию.

Ученые долго терялись в догадках насчет функций этой звезды, но Кену Катании, когда он впервые рассмотрел ее под микроскопом в 1990-е гг., гадать не пришлось{392}. Он ожидал увидеть море разнообразных сенсоров, однако все они оказались одинаковыми – выпуклый бугорок, называемый органом Эймера, воспроизведенный снова и снова, так что итог суммарно напоминал малину. В каждом бугорке содержались механорецепторы, откликающиеся на давление и вибрацию, и нервные волокна, передающие эти ощущения мозгу. Это совершенно точно были осязательные сенсоры, и из них состояла вся звезда. Звезда – это орган осязания, и ничего более. Если прищуриться, она покажется похожей на две тянущиеся к миру открытые ладони. Собственно, это примерно они и есть[125].

Закройте глаза и прижмите ладонь к любой ближайшей поверхности – сиденью, полу, собственной груди или голове. При каждом нажатии у вас в сознании вспыхивает отпечаток ладони, несущий в себе форму и текстуру этой поверхности. Если обхлопывать поверхности достаточно быстро и часто, в голове начнет выстраиваться объемный образ окружающей действительности. Почти наверняка именно это и проделывает своим носом звездонос. Рыская по темному подземному царству, он постоянно – раз по десять в секунду – прижимается носовой звездой к стенкам тоннелей. При каждом нажатии окружающая среда высвечивается вспышкой текстур. Думаю, каждое новое нажатие дополняет непрерывно формирующуюся в сознании крота модель тоннеля – это можно представить себе как пуантилистскую скульптуру, которая возникает точка за точкой.

Непропорционально большая доля соматосенсорной коры крота – центра осязания в его мозге – уделена звезде, примерно так же, как в нашем, человеческом мозге центр осязания в значительной мере отдан рукам{393}. И точно так же, как в нашей соматосенсорной коре имеются скопления нейронов, соответствующие каждому из пальцев, в соматосенсорной коре звездоноса имеются полосы нейронов, соответствующие каждому из лучей звезды. «Эту звезду, по сути, можно разглядеть в его мозге», – говорит Катания[126]. Но, увидев это соответствие впервые, он обнаружил одну озадачивающую нестыковку. Одиннадцатая, самая маленькая пара лучей представлена в мозге огромным пучком нейронов, занимающим четверть всей области, отведенной под звезду{394}. Зачем кроту выделять самые большие вычислительные мощности под самый крошечный из осязательных сенсоров?

Сняв крота с помощью высокоскоростной камеры, Катания и его коллега Джон Каас поняли, что в конечном итоге звездонос всегда исследует пищу именно одиннадцатой, самой маленькой парой лучей, даже если другие части звезды касаются обнаруженного объекта первыми{395}. Крот тычется в него несколько раз подряд, с каждым разом приближая одиннадцатую пару. Это очень похоже на то, что мы проделываем глазами, микродвижениями поворачивая их так, чтобы нацелить на рассматриваемый объект центральную ямку сетчатки, фовеа, область нашего самого острого зрения. Вот и у звездоноса одиннадцатая пара лучей играет роль осязательной фовеа, как называет ее Катания, – то есть той зоны, где осязание у крота острее всего. Недаром она располагается перед самым ртом звездоноса: определив, что ощупанный объект съедобен, он может, раздвинув одиннадцатую пару лучей, немедленно ухватить лакомый кусок передними зубами, действующими как пинцет.

Лучами своей звезды звездонос ничего не гладит, не трет и не пальпирует. Все тактильные ощущения он обеспечивает себе простейшим из действий – нажать и отпустить. Судя по всему, именно так он опознает по форме свою добычу, сравнивая, как продавливаются или отклоняются граничащие друг с другом органы Эймера. Крот явно различает текстуры, поскольку кусочки мертвого дождевого червя он съест, а фрагменты резины или силикона такого же размера пробовать не станет. И все это он проделывает со скоростью, которой позавидует даже калан.

Катания показывает мне снятое снизу видео, на котором звездонос обследует предметное стекло с куском червя. При пятидесятикратном замедлении отлично видно, как крот тычется звездой в стекло, нащупывает кусок, подтягивает осязательную фовеа поближе, чтобы исследовать найденное более тщательно, и наконец заглатывает добычу. Разглядеть происходящее на обычной скорости невозможно: в кадре просто появляется крот, а кусок червя исчезает. Проанализировав отснятые материалы, Катания со своей коллегой Фионой Ремпл установили, что в среднем крот умудряется распознать добычу, проглотить ее и начать искать следующий кусок за 230 миллисекунд, а его рекорд равняется 120 миллисекундам{396}. Это фактически и есть наше мгновение ока – время, за которое мы моргаем. Представьте, что ваш глаз начинает закрываться в тот миг, когда охотящийся крот впервые касается насекомого лучами своей звезды. Край вашего века не опустился еще и до середины глазного яблока, а мозг крота уже осознал находку и отдал моторные команды переместить звезду. К тому моменту, как глаз закроется полностью, крот уже коснется добычи повторно – на этот раз сверхчувствительной одиннадцатой парой лучей. Когда глаз снова наполовину откроется, крот обработает информацию, полученную при втором касании, и определит дальнейший порядок действий. Когда глаз откроется полностью, насекомое уже исчезнет, а крот будет занят поисками новой добычи.

Судя по всему, звездонос движется настолько быстро, насколько позволяет его нервная система: он ограничен только скоростью, с которой информация передается от звезды к мозгу и обратно. На это уходит всего 10 миллисекунд. Зрительная информация за этот промежуток даже не покинет сетчатку, не говоря уже о том, чтобы добраться до мозга или одолеть путь обратно. Сам свет, может, и движется быстрее всего, что есть во Вселенной, но у светочувствительных сенсоров есть свои ограничения, которые осязание крота-звездоноса сметает все до единого. «Фактически он движется наперегонки с собственным мозгом», – говорит Катания. И показывает мне другое видео, на котором крот, коснувшись куска червя, уже вроде бы спешит дальше, но в последний момент разворачивается и подхватывает едва не упущенную добычу. «Он ищет следующий объект, еще не разобравшись, чего коснулся в данный момент», – поясняет Катания. Зрячим знакома эта замедленная реакция, когда не сразу осознаешь, что именно ты увидел, и оборачиваешься, спохватившись. Но нам это нетрудно – просто повернуть голову. Для звездоноса, воспринимающего мир посредством осязания, а не зрения, и осязающего носом, а не конечностями, «обернуться» – значит совершить резкий маневр всем телом.

Скорость и чувствительность этого животного связаны между собой. С помощью своего несуразного носа крот обнаруживает и ловит мелкую добычу вроде личинок насекомых. Но чтобы не протянуть лапы, питаясь такой мелочевкой, он должен подбирать их как можно больше и как можно проворнее. «Это настоящий мини-пылесос, – говорит Катания. – Звездоносы поедают такие микроскопические крохи, что поначалу возникает вопрос, зачем вообще себя ими утруждать». Они утруждают, поскольку тут у них нет конкурентов. Благодаря звезде – носу, действующему как ладонь и сканирующему как глаз, – подземный мир предстает перед ними во всем своем великолепии, полным пищи, о существовании которой другие животные даже не догадываются. Тоннель, который обычному кроту покажется пустым, перед звездоносом расстилается скатертью-самобранкой.

Многие специализирующиеся на осязании животные действуют, как и звездонос, в условиях ограниченной видимости. Зачастую они ищут что-то скрытое или труднообнаруживаемое, поэтому вынуждены тыкаться повсюду теми частями тела, которые способны проникать, нажимать и исследовать. Животное познает мир, целенаправленно прощупывая его своими органами осязания, будь то лапа калана, человеческий палец, хобот слона или щупальце осьминога. И как показывает пример звездоноса, этим органом совсем не обязательно будет рука.

Птичий клюв представляет собой кость, заключенную в ножны из кератина, – того же материала, из которого состоят наши ногти. Клюв кажется неживым и бесчувственным – просто приделанным к голове птицы твердым инструментом для того, чтобы хватать или клевать. Но у многих видов на кончике клюва находится группа механорецепторов, чувствительных к вибрациям и движению. У кур, которые при поиске пищи активно полагаются на зрение, этих механорецепторов довольно мало – несколько небольших скоплений, сосредоточенных только на нижней половине клюва{397}. А вот у некоторых уток, например у кряквы и широконоски, они распределены по всему клюву, сверху и снизу, внутри и снаружи{398}. На некоторых участках эти механорецепторы размещены так же плотно, как у нас на кончиках пальцев. И хотя внешняя оболочка утиного клюва сделана из того же материала, что и наши ногти, она обладает тончайшей чувствительностью. Благодаря этой чувствительности утки отыскивают пищу в непрозрачной воде. Окунув голову, так что над поверхностью торчит только хвост, они крутятся, бултыхаются и процеживают воду, часто-часто открывая и закрывая клюв. Они умеют хватать шустрых головастиков в темноте и отфильтровывать съедобные кусочки из несъедобного ила. «Представьте себе, что вам дали миску мюсли с молоком, в которую добавили пригоршню мелкой гальки, – писал Тим Беркхед в своей книге «Удивительный мир птиц»[127] (Bird Sense). – Насколько успешно вам удалось бы глотать одно только съедобное содержимое миски? Полагаю, не очень, однако уткам это под силу»[128]{399}.

Точно так же – погружая клюв в темные глубины и нащупывая там пищу – кормятся и другие птицы. Особенно характерно такое поведение для прибрежных обитателей. Даже самые пустынные пляжи полны тайных сокровищ вроде червей, моллюсков и ракообразных, скрытых в толще песка. Чтобы добраться до этого хорошо запрятанного «шведского стола», береговые птицы – кроншнепы, кулики-сороки, песочники – зондируют песок клювом. Под микроскопом видно, что кончик их клюва ячеистый, как початок кукурузы, из которого вылущили зерна. В этих ячейках находится множество механорецепторов, аналогичных тем, которые имеются у нас на ладонях. С их помощью птицы и обнаруживают закопанную в песке добычу.

Но как же береговые птицы изначально определяют, куда тыкать клювом? На поверхности подземная добыча ничем себя не выдает, поэтому можно подумать, что птицы просто вонзают клюв случайным образом – где-нибудь да повезет. Однако в 1995 г. Тенис Пирсма установил, что исландские песочники находят моллюсков почти в восемь раз чаще, чем делали бы это, тычась наугад{400}. Значит, у них есть какая-то поисковая технология. Чтобы ее выявить, Пирсма обучил птиц обследовать ведра с песком и подходить к определенной кормушке, чтобы показать, что поиски увенчались успехом. Как продемонстрировал этот простой эксперимент, песочники вполне могут обнаруживать моллюсков, зарытых ниже той отметки, которой достигает кончик их клюва{401}. Они находили так даже камни, то есть явно ориентировались не по запаху, звуку, вкусу, вибрациям, теплу или электрическим полям. Пирсма считает, что они пользуются тут особым видом осязания – дистанционным.

Погружаясь в песок, клюв птицы расталкивает тонкие прослойки воды между песчинками, создавая расходящуюся волну давления. Если на ее пути окажется твердое тело – допустим, раковина или камень, – вода будет его обтекать, искажая рисунок давления. Это искажение улавливается ячейками на кончике клюва, и песочник обнаруживает окружающие объекты, не касаясь их. Способность, которую Пирсма назвал «дистанционным осязанием», и без того впечатляет, но песочник совершенствует ее, когда зондирует один и тот же участок снова и снова, прошивая его клювом с частотой несколько раз в секунду. Песок смещается и уплотняется, увеличивая прирост давления от клюва, так что искажения становятся больше. С каждым погружением клюва пища вокруг становится заметна четче: песочник как будто использует эхолокатор, только не слуховой, а осязательный[129].

Длинный зондирующий орган с осязающим кончиком имеется и у изумрудной осы Ampulex compressa, однако и цели, и методы у нее намного более гнусные, чем у исландского песочника. Оса – миниатюрная красавица длиной чуть больше 2 см с переливчатым зеленым тельцем и оранжевыми бедрами – паразитирует на тараканах, выращивая в них свои личинки. Найдя таракана, самка жалит его дважды: сперва в грудную часть, временно парализуя его ноги, а затем в мозг. Во втором случае жало осы нацелено на два конкретных пучка нейронов, в которые впрыскивается яд, лишающий таракана желания шевелиться и превращающий его в безропотного зомби. В этом состоянии оса уводит его за усы в свое гнездо, как хозяин собаку, и откладывает на него яйцо, обеспечивая будущей личинке готовый источник свежего мяса. Удастся ли ей поработить таракана, зависит от второго укуса, а значит, жало должно попасть точно в цель. Изумрудной осе, подобно исландскому песочнику, отыскивающему моллюска в толще песка, необходимо отыскать мозг таракана в сплетении мышц и внутренних органов.

К счастью для осы, ее жало – это не только бур, впрыскиватель яда и яйцеклад, но и орган чувств. Как выяснили Рэм Гал и Фредерик Либерса, его кончик покрыт крохотными бугорками и ямками, обеспечивающими и обоняние, и осязание{402}. С их помощью оса безошибочно нащупывает мозг таракана. Когда Гал и Либерса предлагали осе тело таракана с удаленным мозгом, она жалила его снова и снова, безуспешно ища отсутствующий орган. Если вместо мозга подкладывали шарик той же консистенции, испытуемые осы жалили его с обычной точностью. Когда же шарик был мягче мозга, осы в замешательстве тыкали жалом, не находя искомого. Они знали, каким должен быть мозг на ощупь.

И осы, и их жертвы тараканы, и большинство других насекомых прощупывают окружающее пространство усами-антеннами[130]. Длинные тактильные органы, обладающие большим размахом, настолько удобны для ориентирования, что многие виды независимо друг от друга выработали их собственные варианты[131]. Человек, вечно изобретающий себе в помощь разные инструменты, простукивает дорогу впереди себя тростью. Донная рыба под названием «бычок-кругляк» использует сверхчувствительные грудные плавники{403}. У малой конюги – морской птицы, похожей на тупика, – над клювом нависает длинный черный хохолок, необходимый ей для прощупывания стенок расщелин, в которых она гнездится[132]{404}.

У многих других птиц на макушке или передней части головы имеется жесткая щетина. Ее часто ошибочно описывают как сеть, в которую птица якобы ловит летающих насекомых. Однако более вероятно, что это осязательные сенсоры, которые пригождаются птице, когда она расправляется с добычей, кормит птенцов или копошится в темном гнезде{405}. Возможно, этим же объясняется, почему у птиц вообще есть перья. Мы знаем, что птицы произошли от динозавров и что многие динозавры были покрыты щетинистыми протоперьями или «дино-пухом»{406}. Для полета эти структуры были слишком примитивными, а значит, возникли для чего-то другого. Согласно самому распространенному объяснению, они обеспечивали термоизоляцию, но для этого им пришлось бы сразу образоваться в больших количествах. По другой, возможно, более вероятной версии, изначально они собирали осязательную информацию. Как свидетельствует пример малой конюги, даже несколько длинных щетинок позволяют животному с пользой для себя расширить осязание. Перья могли появиться как небольшие щетинистые хохолки на голове или передних лапах динозавров и поначалу помогали им осязать, а только потом – летать.

Не исключено, что таким же образом появилась и шерсть у млекопитающих – как осязательные сенсоры, которые лишь позже превратились в термоизолирующий мех{407}. Некоторые волоски сохраняют изначальную осязательную функцию и сейчас – они называются вибриссами, от латинского слова vibro, «вибрировать»{408}. В обиходе их называют усами. У млекопитающих они обычно расположены на морде и бывают длиннее и толще любых других шерстинок на теле. Каждая вибрисса растет из волосяной сумки, заполненной механорецепторами и нервами. Когда стержень вибриссы изгибается, основание толкает механорецепторы, и они отправляют сигналы мозгу. (Чтобы прочувствовать, как это происходит, зажмите в кулаке кончик шариковой ручки и отклоните противоположный ее конец в сторону.)

На ходу некоторые млекопитающие постоянно, по нескольку раз в секунду, поводят усами туда-сюда. Так они обследуют пространство впереди и вокруг головы{409}. Я лично, когда впервые услышал о таком прощупывании вибриссами, несколько его недооценил. Интуитивно оно показалось мне примерно тем же, что мы проделываем, пробираясь на ощупь по темному коридору, – выставляем руки перед собой, чтобы не наткнуться на стену или нашарить выключатель. Но, поговорив с сенсорным биологом Робин Грант, я пришел к выводу, что мышь или крыса при прощупывании пользуется вибриссами примерно так же, как мы глазами. Грызун снова и снова сканирует пространство перед собой, выстраивая представление о действительности{410}. Нащупав что-то длинными, подвижными вибриссами на носу, он изучает найденное подробнее с помощью коротких, неподвижных, но более многочисленных и чувствительных вибрисс на подбородке и губах{411}. Это тот же принцип, что у крота-звездоноса, который непрерывно тычется звездой в пол и стенки тоннеля и, только нащупав что-нибудь, подключает к исследованию самые маленькие и самые чувствительные ее лучи. То же самое происходит и у нас, когда мы обводим взглядом пространство и, уловив что-то периферическим зрением, нацеливаем на заинтересовавший нас объект фовеа, обладающую самым высоким разрешением.

Сходство со зрением на этом не заканчивается. Когда мы поворачиваем голову, первыми приходят в движение глаза{412}. Точно так же и у мыши поворот головы начинается с движения вибрисс. Если мы картируем окружающий мир по рисунку света, попадающего на нашу сетчатку, мышь картирует окружающий мир по рисунку того, что осязают ее вибриссы. Все они соединены с разными участками соматосенсорной коры, поэтому мышь понимает, какие именно из вибрисс коснулись объекта. Зная, как эти вибриссы ориентированы, «мышь строит карты того, чего касается», объясняет мне Грант. Информация, ложащаяся в основу этих карт, должна вспыхивать и пропадать в мозге по мере движения кончиков вибрисс. Но Грант говорит, что мозг мыши, скорее всего, объединяет эти разрозненные данные в единую плавную картину. Возможно, они ощущают прощупывание вибриссами таким же непрерывным процессом, каким мы ощущаем зрение, притом что постоянно моргаем и переводим взгляд.

Млекопитающие пользуются вибриссами почти столько же, сколько существуют на нашей планете[133]{413}. Современные крысы и опоссумы прощупывают пространство не менее активно, чем их мелкие ночные, лазящие и шныряющие предки. Морские свинки шевелят вибриссами еле-еле. Кошки и собаки не прощупывают пространство вообще, хотя вибриссы у них по-прежнему подвижны. Человек и человекообразные обезьяны утратили вибриссы полностью, вместо этого сделав ставку на чувствительные ладони и пальцы. Киты и дельфины рождаются с вибриссами, но затем почти сразу теряют их все, за исключением тех, что окружают губы и дыхало. Прощупывать воду вибриссами все-таки довольно трудно. И тем не менее вибриссы могут пригодиться и морскому животному.

В Морской лаборатории Моут-Марин в Сарасоте живут два флоридских ламантина. Показывая их мне, Гордон Бауэр поясняет, что один из них – Хью[134] – гиперактивный, а другой – Баффет (в честь автора-исполнителя Джимми, не миллиардера Уоррена) – увалень и слегка толстоват. Я честно признаюсь, что не отличаю, кто из них кто. Их трехметровые туши кажутся одинаково упитанными, а движения одинаково вальяжными. Но спустя какое-то время я замечаю, что один медленно кружит по своему аквариуму – это, надо полагать, и есть ламантинская непоседливость. Значит, это Хью.

В дикой природе ламантины в основном неторопливо бултыхаются на мелководье, поедая подводные растения. В неволе Хью и Баффет уминают около 80 кочанов салата ромэн в день. С одним из таких кочанов Хью как раз расправляется, неторопливо его раскурочивая. Иногда он держит кочан в ластах, а иногда прихватывает мордой – точнее, между верхней губой и ноздрями. Эта немаленькая область, которая называется ротовым диском, и придает ламантину то виноватое выражение, которое делает его таким трогательным. И хотя с виду этого не скажешь, ротовой диск – невероятно чувствительный орган осязания.

Мускулистый и цепкий, он больше похож на слоновий хобот, чем на обычную губу{414}. Сжимая и расправляя ротовой диск, ламантин может удерживать и обследовать предметы с той же ловкостью и чувствительностью, как мы с помощью руки. Это называют орипуляцией – как манипуляция, но с помощью рта. Ламантины орипулируют всем, что подвернется, от якорных канатов до человеческих ног. Иногда это выходит им боком: из-за своей привычки совать повсюду свой нос флоридские ламантины, и без того находящиеся под угрозой вымирания, запутываются в тросах и ловушках для крабов. Но чаще орипуляция идет им на пользу, скрепляя отношения между ними. «При встрече они орипулируют мордами, ластами и торсами друг друга», – рассказывает Бауэр.

Читатель, мною тоже поорипулировали. Пока Баффет участвовал в эксперименте, Хью отдыхал в отдельном отсеке аквариума. Он лежал на спине, а тренер, держа его за ласту, скармливал ему головки свеклы. Я наклонился посмотреть, и мое лицо обдало его сладковатым дыханием. Я опустил руку в воду перед ним, и он тут же принялся обследовать ее ротовым диском. Очень забавно ощущалась эта встреча двух органов осязания – моей руки и ротового диска Хью, совершенно непохожих, но отвечающих за одно и то же чувство. Могу лишь вообразить, какой показалась ему моя рука: мягче, пожалуй, чем овощи, которыми он питается, но глаже, чем кожа его брата Баффета. А меня как будто вылизывала огромная собака, только без языка – одними большими хваткими губами, танцевавшими по моей ладони. Кончики пальцев при этом как будто слегка ошкурили наждачной бумагой: усы у Хью оказались довольно колючими.

В этих усах – вибриссах – и заключен секрет чувствительности ротового диска. Их на нем около 2000{415}. Одни длинные, тонкие и жесткие, другие короткие и заостренные, как обломанная зубочистка. Когда ротовой диск расслаблен, они теряются в толстых мясистых складках. Но когда приходит время питаться или исследовать, ламантин раскрывает и расправляет диск, встопорщивая усы{416}. Сжимая диск нужным образом и сближая расположенные на разных его частях усы, ламантин откусывает водные растения и кромсает кочаны салата. «Они умеют хватать диском пищу и отправлять ее в рот, отделяя при этом несъедобные примеси вроде гальки», – поясняет Бауэр. Его коллега Роджер Рип однажды снял, как ламантин одной стороной рта поедает растение, а противоположной устраняет то, что в пищу не годится. Прижимая вибриссы к предмету, ламантин получает представление о его текстуре и форме – как прощупывающий пространство грызун, только намного медленнее. В 2012 г. Бауэр проверил, удастся ли Хью и Баффету различить рифленые пластиковые доски с ребрами разной высоты (примерно как в том эксперименте, который Сара Штробель позже провела для калана Селки и участников-людей){417}. Оба ламантина справились не хуже других видов[135], то есть их морда не уступает в чувствительности подушечкам человеческих пальцев.

Ламантины – единственные известные нам млекопитающие, у которых из всей растительности имеются только вибриссы, и ничего более. Помимо усов на ротовом диске у них есть еще около трех тысяч волосков, распределенных по всему их внушительному телу. Тонкие и редкие, они на первый взгляд незаметны, но как-то раз я увидел Хью при дневном свете, когда его шкура поблескивала в солнечных лучах. «Когда свет падает под определенным углом, ламантин колосится, словно пшеничное поле», – говорит Бауэр[136]. Эти вибриссы выполняют другую функцию: благодаря им ламантин ощущает обтекающую его воду{418}.

Сенсорные волоски – очень многогранное приспособление. Ими можно активно касаться поверхностей, получая тактильные ощущения по примеру крыс, прощупывающих вибриссами пространство, и орипулирующих ламантинов. Но можно и пассивно подставлять их под поток воздуха или воды, который будет их гнуть и качать. Реагируя на это давление, животное получает возможность улавливать потоки, создаваемые далекими объектами, и ощущать вещи на расстоянии, не касаясь их. Ламантины это совершенно точно умеют. Как выяснили Бауэр с коллегами, с помощью вибрисс на теле Баффет и Хью способны улавливать мельчайшее волнение от подрагивающего в воде шара{419}. У ламантинов при этом были завязаны глаза и прикрыты вибриссы на морде, а шар располагался в метре от их округлых боков. Тем не менее, они его чувствовали, даже когда амплитуда его колебаний составляла меньше одной миллионной метра.

Возможно, в дикой природе это «гидродинамическое» чувство позволяет им определять направление течений, выяснять, что делают другие ламантины, и отслеживать приближение прочих животных. При откровенно слабом зрении они прекрасно умудряются держаться на расстоянии от ныряльщиков. В устьях рек они часто отправляются вверх по течению, как раз когда начинается прилив. Отдыхая всем стадом на дне, они вдруг в едином порыве поднимаются глотнуть воздуха. Неважно, что глаза у них маленькие, а вода вокруг взбаламучена: они прекрасно воспринимают окружающую среду посредством распределенной и дистанционной версии осязания. Они улавливают скрытые сигналы, на которые я намекал выше, – те невидимые потоки информации, которые текут мимо нас и которые при наличии правильного сенсорного оборудования воспринимают животные.

В бассейне Морской лаборатории Лонга, где Сара Штробель работала с каланом Селкой, покачивается на спине обыкновенный тюлень по кличке Спраутс. Колин Райхмут подзывает его, и он вытаскивает свою серую пятнистую тушку из воды. Колин просит его поговорить. В ответ он издает неожиданно громкий звук – что-то среднее между рычанием и ревом береговой сирены. «Бу-уа-уа-уа-уа-уа-у-у-у-а-а-а-р-р-р!» – сообщает Спраутс. Я прижимаю ладонь к его груди, и рокот отдается у меня в плече. Под водой, где эта песня звучит еще мощнее, она, подозреваю, оглушает, как боксерский удар.

Тюленей, морских львов и моржей, собирательно называемых ластоногими, ученые часто обходят вниманием, предпочитая более популярных морских млекопитающих вроде китов и дельфинов. Но Райхмут они всегда восхищали, поскольку, как и ей, им приходится делить время между сушей и морем. «Я плаваю с детства, я не вылезаю из воды, мне всегда хотелось быть в воде, – говорит она. – Конечно, я потянулась к этим созданиям, которые вот так запросто чередуют жизнь в море и на суше». В Морскую лабораторию Лонга Райхмут пришла в 1990 г. и с того момента работает только там. Со Спраутсом они знакомы с той же поры: тюлень попал в лабораторию годом раньше, вскоре после того, как появился на свет в океанариуме «Морской мир» в Сан-Диего. На момент нашей с ним встречи он готовится отметить свой 31-й день рождения – в дикой природе до таких лет самец обыкновенного тюленя доживает редко. На глазах у старичка катаракта, поэтому он почти не видит. Но это не страшно: благодаря вибриссам ослепшие тюлени не пропадают даже на воле, где о них некому позаботиться.

На морде Спраутса около сотни вибрисс, растущих на носу и над глазницами{420}. Когда он поворачивается ко мне анфас, видно, что они образуют жесткий конус, напоминающий каркас спутниковой тарелки. С их помощью Спраутс различает форму и текстуру, улавливает вибрации в воде и огибает препятствия{421}. Вот он ныряет обратно в бассейн, и кончики вибрисс скользят по стенке, позволяя ему плыть вдоль нее, ни разу не врезавшись. «Но если мы кинем в бассейн рыбу, Спраутс вряд ли ее обнаружит, – говорит Райхмут, – разве что та поплывет сама».

Плывущая рыба оставляет за собой гидродинамический след – поток вихрящейся воды, которая не сразу успокаивается и продолжает волноваться, когда рыба уже далеко. Благодаря своим чувствительным вибриссам тюлени улавливают и считывают этот след[137]. Эту способность лишь в 2001 г. обнаружили Гвидо Денхардт и его научная группа из немецкого Ростока{422}. Они установили, что два обыкновенных тюленя, Генри и Ник, умеют отслеживать траекторию, по которой движется под водой мини-субмарина. Они не теряли ее след даже с завязанными глазами и берушами в ушах и оказывались не у дел, только если им закрывали чулком вибриссы. В то время почти все исследователи считали, что гидродинамические чувства могут работать только на малом расстоянии. Возмущение, вызываемое движущимся под водой объектом, должно стихать настолько быстро, что на расстоянии 10–15 см оно уже будет неразличимым. Однако на самом деле гидродинамический след сохраняется в течение нескольких минут. По подсчетам Денхардта, след, оставленный плывущей сельдью, обыкновенный тюлень может различить почти за 200 м.

Может, сам Спраутс и сдал с возрастом, но гидродинамическое чувство у него ничуть не притупилось. Райхмут тестирует его с помощью мяча, насаженного на длинный шест: она шагает по краю бассейна и ведет мяч под водой по извилистой траектории. Через несколько секунд терпеливо дожидающийся команды Спраутс получает зеленый свет. Он ищет повсюду, поводя вибриссами из стороны в сторону, и как только они попадают в гидродинамический след от мяча, тут же разворачивается и плывет по этой невидимой дорожке. Спраутс не просто движется в примерно верном направлении. Он повторяет пройденный мячом путь в мельчайших подробностях – вверх и вниз, вправо и влево, словно его тянут на невидимой нити. Зрением он пользоваться не может – его подслеповатые старческие глаза дополнительно закрыты специальной повязкой. Так что ему остается только полагаться на след из невидимых завихрений, на какое-то время отпечатавшийся в толще воды. Сбившись со следа, Спраутс вертит головой в поисках его границ – точно так же, как змея нащупывает границы пахучего следа своим раздвоенным языком. Когда след пересекает мощную струю из питающей бассейн трубы, Спраутс ненадолго его теряет, но быстро подхватывает снова по другую сторону[138]. Если след делает петлю и замыкается сам на себя, такую же петлю выписывает и Спраутс. Наблюдая за тюленем, я вспоминаю, как пес Финн брал след и шел по запаху недавних прохожих. У нас осязание привязано к настоящему, к моменту, когда сенсор контактирует с поверхностью. У Спраутса осязание распространяется и на недавнее прошлое, точно так же, как обоняние Финна. Вибриссы тюленя улавливают не только то, что есть, но и то, что было.

Когда Денхардт открыл эту способность, в нее верилось с трудом. Ведь когда тюлень плывет, его вибриссы тоже создают крошечные вихри и водовороты, которые должны заглушать более слабые сигналы кильватерного следа уплывшей рыбы. Однако обыкновенные тюлени нашли выход – в этом можно убедиться, когда Спраутс высовывает голову из воды. Присмотревшись повнимательнее к его вибриссам, я вижу, что они слегка сплющены и развернуты так, что плоская кромка всегда будет рассекать воду. И они не гладкие. На первый взгляд кажется, будто они покрыты бисеринками влаги, но, проведя по ним пальцем, я понимаю, что они сухие, а «бисеринки» составляют часть их собственной структуры. У них волнистая поверхность: на всем своем протяжении вибрисса то утолщается, то утончается. Ростокские ученые установили, что такая форма существенно уменьшает завихрения от самих вибрисс{423}. Эта анатомическая особенность позволяет тюленям приглушить сигналы от собственного тела и усилить сигналы от добычи. У моржей таких сплющенных волнистых вибрисс нет, у них есть густые усы, с помощью которых они выискивают закопавшихся моллюсков. Нет их и у морских львов, по-прежнему руководствующихся преимущественно зрением. Такие вибриссы есть только у тюленей, которые благодаря им гораздо лучше других ластоногих берут гидродинамический след[139].

Продемонстрировав свое мастерство, Спраутс опускается на дно бассейна и лежит в ожидании. Обыкновенные тюлени поступают так и в дикой природе: затаившись в темных водорослевых зарослях, ловят своей спутниковой тарелкой из вибрисс колебания воды от проплывающей рыбы. Этой информации им хватает, чтобы определить, в каком направлении двигалась добыча{424}. Они различают следы, оставленные объектами разного размера и формы, – видимо, это дает им возможность отправляться в погоню только за самыми крупными и питательными особями{425}. Иногда им даже след не требуется. В одном эксперименте Генри и другие ростокские тюлени улавливали даже слабые восходящие токи со дна – например, от жабр зарывшейся в песок камбалы{426}. Эти рыбы умеют маскироваться и застывать без движения, но тюлень все равно чувствует их дыхание своей мордой. Осязательный мир тюленя ориентирован на потоки и движение, а совсем не двигаться его добыча не может. Такой расклад может показаться несправедливым, однако рыбы обладают своими собственными поразительными гидродинамическими способностями.

Когда тюлени и другие подводные хищники нападают на группу рыб, весь косяк движется слаженно, как единый организм. Рыбы не мечутся беспорядочно и не сталкиваются друг с другом. Они словно обтекают врага, прямо как вода, в которую они погружены. Отчасти эти чудеса координации обусловлены зрением. Но немалую роль играет тут и система сенсоров, называемая боковой линией.

Боковая линия имеется почти у всех рыб (и некоторых земноводных){427}. Обычно она состоит из россыпи видимых пор на голове и боках рыбы, а также заполненных жидкостью каналов прямо под ее кожей. Эти поры ученые описали еще в XVII в., но следующие 200 лет все полагали, что они нужны главным образом для выделения слизи{428}. Однако при более пристальном рассмотрении в них обнаружились скопления грушевидных клеток, собранных под желейным куполом. Эти структуры, названные нейромастами, явно представляли собой не что иное, как сенсоры. В 1930-е гг. биолог Свен Дейкграф выяснил, что с помощью боковой линии даже слепые рыбы могут улавливать течения, созданные движущимися неподалеку объектами[140]{429}. Еще больше впечатляет, что рыбы оказались способны обнаруживать и неподвижные объекты, анализируя потоки, вызванные ими самими.

Плывущая рыба вытесняет воду перед собой, создавая поле обтекания, которое обволакивает ее со всех сторон. Препятствия искажают это поле, и боковая линия улавливает такие искажения, обеспечивая рыбе гидродинамическое представление об окружающей среде. Если рыба плывет к стенке аквариума, стенка «не дает частицам воды расступаться так же свободно, как в отсутствие стенки, – писал Дейкграф, – и рыба ощущает "неожиданное" усиление сопротивления воды»{430}. Эта технология напоминает ту, которая позволяет исландским песочникам отыскивать закопавшихся моллюсков, и, вполне возможно, ту, благодаря которой ламантины узнают, что происходит в мутных беспокойных водах вокруг них. Но рыбы научились дистанционному осязанию с помощью боковых линий за сотни миллионов лет до появления ламантинов и песочников, а чувствительность к движениям воды у них намного острее[141].

Благодаря боковой линии рыба получает доступ к богатейшим источникам информации, которые в буквальном смысле плавают вокруг нее{431}. Это восприятие своего окружения, которое Дейкграф назвал «прикосновением на расстоянии», распространяется практически во все стороны на одну-две длины корпуса рыбы. Человек способен чувствовать кожей сильные потоки воды, но «это, наверное, даже приблизительно не похоже на то богатство ощущений, которое получает рыба за счет боковой линии», говорит Шерил Кумбз, изучающая эту систему не первое десятилетие. Когда мы идем по улице, по нашей сетчатке прокатываются разные сочетания света и цвета, и мы воспринимаем проплывающую мимо окружающую действительность. Возможно, что-то подобное испытывает и рыба, когда по ее боковой линии прокатываются разные сочетания водяных потоков. Благодаря этим сочетаниям рыбы точно ориентируются в движущейся воде, находят добычу, спасаются от врагов и отслеживают действия друг друга. С помощью боковой линии стайные рыбы синхронизируют скорость и направление своего движения с ближайшими соседями по косяку{432}. Когда на стаю нападает хищник, надвигающаяся вода воздействует на боковые линии особей, оказавшихся ближе к нему, и они кидаются наутек. Их судорожное движение воздействует на боковые линии соседних рыб, те тоже дергаются, и так далее. Волна паники прокатывается по всему косяку, и он слаженно расступается перед хищником, обтекая его с двух сторон. Каждая рыба следит лишь за небольшим объемом окружающей ее воды, но осязание связывает их и позволяет действовать как единое целое. Даже ослепнув, рыба по-прежнему может двигаться в косяке{433}.

Хотя сами нейромасты боковой линии работают примерно одинаково у всех рыб, многим видам удалось расширить и модифицировать ее устройство, получив в результате разные необычные вариации{434}. У рыб, которые питаются у самой поверхности, плоская голова буквально усеяна нейромастами, улавливающими вибрации от насекомых, падающих на воду{435}. У полурыловых сильно выдвинутая вперед массивная нижняя челюсть обрамлена нейромастами, которые сообщают рыбе, не плывет ли рядом с этой челюстью добыча{436}. Незрячие пещерные рыбы ориентируются с помощью исключительно крупных, многочисленных и чувствительных нейромастов[142]{437}. А некоторые рыбы, как ни странно, свою боковую линию почти полностью утратили.

В 2012 г. биолог Дафна Соарес, любительница пещер и необычных животных, отправилась в Эквадор, чтобы посмотреть на слепых сомиков Astroblepus phoeleter, обитающих в одной-единственной пещере, которая из-за своей безвестности даже не удостоилась названия. Поместив такого сомика под микроскоп, Соарес ожидала увидеть огромные и невероятно чувствительные нейромасты, как у многих других пещерных рыб, распрощавшихся со зрением{438}. Однако, к своему изумлению, Соарес фактически не обнаружила никаких нейромастов. Вместо этого кожа сомика была покрыта выростами, напоминающими крошечные джойстики, – ничего подобного ей никогда прежде не встречалось. «Вот ради этого ощущения "ух ты, а это что такое?" я и занимаюсь наукой», – говорит она.

Джойстики эти, как показала Соарес, представляют собой механосенсоры{439}. Еще большей неожиданностью оказалось то, что это, по сути, зубы. Не что-то похожее на зубы формой, а самые настоящие зубы из дентина и эмали, с нервами в основании. Если большинство сомообразных распространили на всю поверхность тела вкусовые сосочки, то пещерные виды проделали то же самое с зубами, превратив их в сплошную чешую из сенсоров потока. Странное, на первый взгляд, нововведение для животного, у предков которого уже имелась полноценная и прекрасно функционирующая боковая линия. Но Соарес заметила, что пещеру, где обитают эти сомики, почти ежедневно захлестывают дождевые паводки, и эти бурные потоки могли перегружать боковую линию, побудив рыб выработать более жесткие и устойчивые к натиску сенсоры. Теперь с помощью этой чешуи из зубов они отыскивают спокойные зоны, где можно переждать паводок, прикрепившись к камням с помощью своих ртов-присосок. Сейчас Соарес изучает других пещерных рыб, выясняя, нет ли и у них каких-нибудь необычных осязательных сенсоров[143]. «Мне нравятся диковинные животные, – говорит она мне. – Чем экстремальнее, древнее, уникальнее, тем лучше».

Летом 1999 г., еще до того, как в ее жизни появились пещерные рыбы, Соарес сидела в кузове пикапа рядом с большим аллигатором, отловленным Службой охраны рыбных ресурсов и диких животных США. За долгую поездку она успела как следует разглядеть замотанную скотчем пасть своего спутника. Именно так она впервые заметила бугорки.

У аллигаторов вдоль краев челюстей идут ряды темных выпуклых точек, словно щетина из угрей. Ученые описали их еще в XIX в., но зачем они нужны, никто не знал. «Я подумала, что это наверняка что-то сенсорное», – рассказывает Соарес. В лабораторных условиях она выяснила, что в бугорках содержатся нервные окончания, но никаких волосков, пор и других очевидных сенсорных структур, которые могли бы эти нервы стимулировать, там нет. Работая с лежащими в воде усыпленными снотворным аллигаторами, Соарес пробовала воздействовать на бугорки светом, электрическими полями и кусочками вкусной вонючей рыбы. Нервы не реагировали. А как-то раз она уронила в воду инструмент и потянулась за ним рукой. Погрузившись в воду, ладонь вызвала волны, и когда они достигли морды аллигатора, нервы в бугорках вдруг начали срабатывать. «Я позвала друзей, чтобы они подтвердили, что это не галлюцинация», – вспоминает Соарес.

Бугорки оказались рецепторами давления, улавливающими вибрации на поверхности воды{440}. Возможно, они действуют как миниатюрные кнопки, по тому же принципу, что органы Эймера у крота-звездоноса. Они крайне чувствительны: если Соарес роняла в бассейн с (бодрствующим) аллигатором одну-единственную каплю воды, животное даже с завязанными глазами и ушами, развернувшись, моментально кидалось к месту ее падения. Но если Соарес закутывала морду аллигатора в полиэтиленовую пленку, капли оставались незамеченными. Бугорки используются тут для того, чтобы сканировать тонкий горизонтальный слой на границе между водой и воздухом. Расположившись в засаде у самой поверхности, аллигатор дожидается, пока кто-нибудь опустится на воду или подойдет к краю водоема, чтобы напиться. Эта стратегия требует неподвижности, поэтому он не может так же хаотично исследовать окружающее пространство, как кроты, мыши и даже ламантины. Вместо этого он замирает и с помощью осязательных сенсоров отслеживает чужие движения[144].

Эти бугорки воспринимают не только рябь, распространяющуюся от потенциальной добычи. Привлекая самку, аллигаторы издают утробный рев, от которого вода над их спиной начинает бурлить и брызгать, словно масло на раскаленной сковороде. Эти вибрации улавливают своими чувствительными челюстями другие аллигаторы. Кроме того, бугорки обнаруживаются вокруг зубов и внутри пасти, где они, возможно, используются для того, чтобы оценивать пищу и корректировать укус. Когда аллигатор охотится под водой, поводя мордой из стороны в сторону, бугорки сообщают, не попали ли они на что-то подходящее. Матери, приходящей на зов детенышей, готовых вылупиться из яиц, бугорки помогают контролировать силу нажатия, когда она раскалывает зубами скорлупу. А когда она носит только что вылупившихся детенышей в пасти, тончайшее осязание позволяет ей отличить добычу, которую нужно кусать, от потомства, которое кусать нельзя.

Это переворачивает все наши шаблонные представления о крокодилах как о бесчувственных и грубых животных. Челюсти, которые дробят кости, и толстая кожа, одетая в броню из костяных пластинок, – какая уж тут нежность и чуткость? Однако на самом деле эти животные от носа до хвоста покрыты сенсорами, которые, как установили Кен Катания и его студент Дункан Литч, в десять раз чувствительнее к колебаниям давления, чем подушечки человеческих пальцев{441}.

Сколько еще органов осязания мы могли упустить из виду лишь потому, что привыкли считать их владельцев бесчувственными? У многих змей чешуя на голове содержит тысячи чувствительных к прикосновению бугорков{442}. Эти бугорки особенно заметны и распространены у морских змей, которым они, возможно, служат гидродинамическими сенсорами, примерно как у крокодилов. У спинозавра – огромного динозавра с гребнем-парусом на спине – на кончике носа имелись поры, напоминающие отверстия в черепе крокодила, а значит, через них точно так же могли проходить нервы к бугоркам, улавливающим давление{443}. Морда у спинозавра была похожа на крокодилью, и его часто представляют как околоводного обитателя, питающегося рыбой, поэтому не исключено, что он тоже пользовался осязательными сенсорами для отслеживания ряби от потенциальной добычи. У дасплетозавра, близкого родственника тираннозавра, тоже присутствуют характерные отверстия в челюсти, и поверхность его тела тоже могла быть покрыта сенсорными бугорками{444}. Эти динозавры не жили в воде, но, возможно, терлись своими чувствительными мордами во время брачных игр или носили детенышей в пасти. Если эти предположения кажутся вам надуманными, вспомните о бугорках у аллигаторов, о боковой линии у рыб и о вибриссах у тюленей. В истории науки полным-полно примеров, когда ученые недооценивали или не замечали осязательные и потоковые сенсоры – в том числе те, которые расположены на самом виду.

Мало какие птицы так же заметны и узнаваемы, как павлины. Но попробуйте (если получится) на время забыть об их роскошном переливчатом хвосте: сейчас нас интересуют жесткие, похожие на лопатку перья, из которых состоит венчик у них на голове. Этот венчик тоже довольно броский, но на него часто не обращают внимания. Чтобы выяснить, есть ли у него какое-то назначение, Сюзанна Амадор Кейн раздобыла несколько венчиков из птичников и питомников и один от жившего в зоопарке бедолаги, залетевшего в вольер с белыми медведями{445}. Затем ее студент Дэн ван Беверен прикрепил их к механическому шейкеру и принялся наблюдать за их раскачиванием. Особенно интенсивно они качались, когда их трясли с частотой ровно в 26 Гц, то есть 26 раз в секунду. Это их резонансная частота. И именно с такой частотой трясет своими хвостовыми перьями павлин во время брачных игр. «Понятно было, что это не совпадение», – рассказывает Кейн. Ван Беверен проигрывал перед венчиками разные аудиозаписи, и когда он включил отрывок, в котором шумно тряс хвостом настоящий павлин, венчики срезонировали. На другие композиции, в том числе на «Оставайся в живых» (Staying Alive) в исполнении группы Bee Gees, они не реагировали.

Из этого следует, что павлиниха, стоя перед ухаживающим за ней самцом, возможно, улавливает колебания воздуха, которые он производит хвостом{446}. То есть она не только видит его усердие воочию, но и чувствует. (В обратную сторону это тоже работает, поскольку и самка иногда трясет хвостом перед самцом.) Теперь Кейн хочет в качестве доказательства этой гипотезы снять на видео венчики живых павлинов во время брачных игр и посмотреть, действительно ли они трясутся с указанной частотой[145]. Если да, значит, в брачном танце павлина, несмотря на всю его зрелищность, всегда имелась скрытая составляющая, о которой человек и не подозревал. У нас просто нет нужного оснащения, чтобы оценить его по заслугам. А если мы умудряемся проморгать что-то даже в одном из самых броских выступлений в животном мире, сколько всего такого проходит мимо нас?

Подсказку можно найти у основания каждого из перьев павлиньего венчика, где располагается перо-компаньон меньшего размера, называемое нитевидным. Это просто стержень с метелкой на конце, который может служить механосенсором. Когда движение воздуха сотрясает основное перо венчика, оно толкает нитевидное перо, а то, в свою очередь, активирует нерв. Нитевидные перья имеются у большинства птиц и почти всегда связаны с другими перьями. С их помощью птицы отслеживают положение своих перьев, возможно, чтобы понимать, когда они взъерошены и их необходимо пригладить клювом. Но особенно важную роль нитевидные перья играют в полете{447}.

Птичий полет выглядит настолько простым и непринужденным, что мы часто забываем о том, каких усилий он требует. Чтобы держаться в воздухе, птицы постоянно корректируют форму и угол крыла. Если все получается, воздух плавно обтекает крыло, создавая подъемную силу. Но если угол будет слишком крутым, вместо плавного потока образуются турбулентные вихри, и подъемная сила исчезнет. Это называется сваливание, и если птица не сумеет его избежать или вовремя выровняться, она рухнет на землю. Такое происходит редко, отчасти потому, что благодаря нитевидным перьям птица получает все необходимые сведения, чтобы быстро подстроить крылья и остаться в воздухе{448}. Это, признаться, просто невероятно. Я помню, как стоял однажды на борту яхты и смотрел на летящую параллельным курсом чайку. Было ветрено, и мы – и яхта, и птица – двигались быстро. Я вытянул руку и, почувствовав, как ветер обтекает ее и струится между пальцами, восхитился способностью чайки приручать те же самые потоки крылом, чтобы держаться на них. Но я тогда не осознавал, сколько всего делает для этого птица, – в том числе считывает состояние воздуха с помощью нитевидных перьев и едва уловимо корректирует свой полет. Французский специалист по зрению Андре Рошон-Дювиньо писал когда-то, что птица – это «крыло, направляемое глазом», но он ошибался: крыло и само себя направляет.

То же самое относится и к летучим мышам. Хотя их перепончатые крылья совсем не похожи на оперенные крылья птиц, в чувствительности они им не уступают. Они покрыты россыпью осязательных волосков, которые растут из небольших выпуклостей и связаны с механорецепторами[146]{449}. Сюзанна Стербинг установила, что основная масса этих волосков реагирует только на движение воздуха от задней части крыла к передней, что обычно происходит, когда возникает угроза сваливания. Летучие мыши, как и птицы, отслеживают такие моменты и вовремя принимают меры. Волоски позволяют им закладывать крутые виражи, зависать в воздухе, делать обратное сальто, ловя насекомых у себя на хвосте, и даже приземляться лапами вверх. Когда Стербинг удалила волоски с крыльев летучих мышей с помощью депиляционного крема и запустила подопытных в лабиринт, результат не оставил сомнений{450}. Мыши не врезались в стенки, но держались от них на слишком большом расстоянии, а повороты у них выходили более широкими и неуклюжими, тогда как до удаления волосков они пролетали в паре сантиметров от стенок и препятствий и ювелирно выполняли резкие развороты. Для летучих мышей разница между наличием и отсутствием сенсоров воздушного потока – это разница между простым полетом и высшим пилотажем.

Однако есть животные, для которых это разница между жизнью и смертью. Возможно, именно поэтому потоковые сенсоры развились у них в один из самых чувствительных органов на свете.

В 1960 г. на рынок в немецком Мюнхене прибыла партия бананов откуда-то из Центральной или Южной Америки{451}. В ней обнаружились три «зайца» – точнее, крупных паука, каждый размером с ладонь. Этих пауков отправили в Мюнхенский университет, где их начала изучать и разводить Мехтильда Мельхерс. Этот вид, известный теперь как тигровый (за черные и оранжевые полосы на ногах) блуждающий паук, стал за прошедшие годы самым изученным пауком в мире.

Блуждающий паук не плетет паутину, чтобы ловить добычу, а поджидает потенциальных жертв в засаде. На его ногах – сотни тысяч волосков, растущих очень густо, до 400 штук на квадратный миллиметр{452}. Почти все они связаны с нервами и чувствительны к касанию. Достаточно пошевелить хотя бы несколько волосков на одной ноге, и паук либо отдернет ее, либо развернется, выясняя, что происходит. Если на бегу волоски скользнут по какому-нибудь препятствию – например, проволоке, натянутой на пути паука любопытным ученым, – паук приподнимет корпус, перенося его над барьером{453}. Во время брачных игр самец, судя по всему, должен определенным образом стимулировать волоски самки, чтобы она его не съела.

Большинство волосков реагируют только на непосредственное прикосновение, но некоторые, самые длинные и чувствительные, изгибаются и от дуновения ветра. Это трихоботрии – от греческого «трихос» (волос) и «ботрос» (впадина). Как и нитевидные перья у птиц или невромасты у рыб, они представляют собой потоковые сенсоры – только необычайно чувствительные. Они изгибаются даже от движения воздуха со скоростью 2,5 см в минуту – это настолько мягкое дуновение, что его и дуновением не назовешь{454}. Если рассматривать трихоботрии под микроскопом, видно, как они трепещут под воздействием неуловимых потоков, хотя все остальное вокруг них неподвижно. Располагая сотней трихоботрий на каждой ноге, тигровый блуждающий паук фиксирует любые воздушные потоки, витающие вокруг его тела с любой стороны. Этой необыкновенной чувствительностью он пользуется в смертоносных целях.

На родине, в тропических джунглях, паук весь день прячется в палой листве и выбирается оттуда только через полчаса после заката. Он устраивается на листе и ждет. По мере того, как сгущается темнота, порывы ветра становятся все реже, и в плавных движениях окружающего воздуха начинают преобладать низкие частоты, которые паук игнорирует. Его трихоботрии настроены на более высокочастотные колебания, производимые летающими насекомыми, например приближающейся мухой. Даже самая крохотная муха все равно толкает перед собой воздух. Поначалу паук не отличает это движение воздуха от фоновых колебаний. Но когда до мухи останется сантиметра четыре, ее воздушный сигнал делается заметным, как силуэт, проступающий из тумана. Трихоботрии на ближайшей к мухе ноге начинают шевелиться раньше тех, что расположены на других ногах, и, отмечая эту разницу, паук разворачивается в нужную сторону. Когда муха оказывается над одной из ног, воздушный поток дует на трихоботрии сверху, и паук бросается в атаку. Подпрыгнув, он хватает добычу в воздухе передними ногами, стаскивает ее на землю и кусает, впрыскивая яд{455}. «В процессе он даже может корректировать траекторию своего прыжка, – говорит Фридрих Барт, который изучает этих пауков с 1963 г. и наблюдал их прыжки бессчетное число раз. – Я всегда думаю о том, как трудно сконструировать робота, который сможет такое проделывать».

Но и жертвы пауков не совсем беспомощны. У многих насекомых имеются собственные сенсоры воздушного потока{456}. У лесных сверчков на заднем конце брюшка расположены церки – парные отростки, покрытые сотнями волосков, таких же чувствительных, как трихоботрии у пауков, а может, и более того. Эти так называемые нитевидные волоски способны улавливать воздушный поток, создаваемый взмахами крыльев осы. Как выяснил Джером Касас, они различают и почти неуловимое движение воздуха, производимое атакующим пауком.

Главный враг лесного сверчка – паук-волк, который кидается на жертву и заваливает ее. На неровной лесной подстилке паук-волк должен атаковать с того же листа, на котором находится его цель. Он делает это молниеносно, однако Касас обнаружил, что волоски сверчка чувствуют движение паука почти сразу, как тот берет разбег{457}. Собственно, чем быстрее движется паук, тем заметнее он для сверчка. Единственный выход для хищника – подкрадываться как можно медленнее, чтобы, почти не колыхая воздух, подобраться максимально близко для решающего броска. И даже в этом случае шансы на успех составляют примерно 1 к 50. «Победа почти всегда остается за сверчком, – сообщает мне Касас. – Как только он перепрыгивает с этого листа на любой другой, игра окончена. Он уже все равно что в ином мире»[147].

Нитевидные волоски сверчков и трихоботрии пауков обладают почти непостижимой чувствительностью. Для воздействия на них достаточно доли той энергии, которая содержится в одном фотоне – мельчайшем возможном импульсе видимого света. Эти волоски минимум в 100 раз чувствительнее любого зрительного рецептора – как реально существующего, так и теоретически возможного{458}. Количество энергии, которое требуется, чтобы шевельнуть волосок сверчка, близко к тепловому шуму – кинетической энергии колеблющихся молекул. Иными словами, эти волоски фактически невозможно сделать еще более чувствительными, не нарушив законы физики.

Тогда почему они не реагируют на все подряд? Почему пауки не бросаются каждое мгновение на воображаемых насекомых, а сверчки не улепетывают ежесекундно от фантомных пауков? Отчасти дело в том, что волоски откликаются только на колебания с биологически значимыми частотами – на такие, которые производят хищники или жертвы, но не окружающая среда. Кроме того, механорецепторы у основания волосков менее чувствительны, чем сами волоски, и чтобы сработать, им требуется стимуляция посильнее. Наконец, из-за одного волоска паук в атаку не бросится. Животные редко прислушиваются к одному заголосившему механорецептору. Они следят за всем хором.

Зачем же тогда эта невероятная чувствительность каждому волоску? Напрашивается такой ответ: в результате долгой гонки вооружений между хищниками и их жертвами появились сенсоры, улавливающие слабейшие из возможных сигналов. «Но это слишком простой вариант, и мне он кажется не особенно убедительным», – признается Касас. Как биолог, он привык говорить об оптимизации, то есть о стремлении животных извлечь максимум из того, что у них есть, с учетом множества имеющихся ограничений. Однако волоски сверчков – это редкий пример максимизации. «Это практически предел совершенства, и это удивительно. Почему они такие, никто на самом деле не знает»[148].

У большинства членистоногих – огромной группы, включающей насекомых, пауков и ракообразных, – имеются волоски, улавливающие движение либо воздуха, либо воды. Подлинное значение этого широко распространенного чувства мы только-только начинаем постигать. Так, в 1978 г. Юрген Тауц выяснил, что с помощью волосков в средней части брюшка гусеницы улавливают колебания воздуха, создаваемые летящей осой-паразитом{459}. Уловив такие колебания, гусеница замирает, отрыгивает съеденное или падает на землю. Тридцатью годами позже Тауц установил, что точно так же гусеницы иногда реагируют на летящих медоносных пчел{460}. То есть, просто сотрясая воздух вблизи посещаемых ими растений, пчелы могут снизить ущерб, наносимый прожорливыми гусеницами. Мало какие группы насекомых значат для растений больше, чем пчелы и гусеницы, но никто даже не догадывался, что опылителей и вредителей связывают едва уловимые дуновения и незаметные наклоны волосков. Воздух вокруг нас полон сигналов, которые мы не распознаем. Впрочем, ими полна и земля под нашими ногами.

В 1991 г. у Карен Варкентин была не жизнь, а мечта. Свежеиспеченная аспирантка, обожавшая лягушек и змей, каким-то чудом оказалась там, где в изобилии водились и те и другие – в коста-риканском Национальном парке Корковадо. Усевшись на берегу пруда, она любила наблюдать за многочисленными красноглазыми квакшами – древесными лягушками с лаймово-зеленым телом, оранжевыми пальцами, пронзительно-синими бедрами, желтыми полосками по бокам и помидорно-красными шарами глаз. Только за один вечер каждая самка откладывала около сотни икринок, которые она обволакивала слизистой массой и приклеивала к нависающим над водой листьям. Но примерно половина этих кладок сжиралась кошачьеглазыми ужами. Из уцелевших через шесть-семь дней вылуплялись головастики, которые падали прямо в воду – а иногда на Варкентин. «Обычное дело при полевых наблюдениях: головастики постоянно сыплются то на голову, то в блокнот, – рассказывает Варкентин. – А еще, бывало, заденешь кладку – и видишь, как из лопнувших икринок тут же вылезает несколько эмбрионов».

Вот это было странно. Головастики не просто пассивно вываливались из поврежденных Варкентин икринок. Они как будто активно спасались бегством. Но если они способны так улепетывать, когда их задевает человек, может, они и от напавшей змеи умеют ускользать? Может, они чувствуют движение жующей пасти и решают попытать счастья в воде? Когда Варкентин изложила свою гипотезу на семинаре, к ней отнеслись скептически. Лягушачьих зародышей все считали созданиями пассивными, которые вылупляются строго в установленные природой сроки и понятия не имеют, что творится в окружающей среде. «Кто-то счел мое предположение абсурдным, – говорит Варкентин. – Мне же казалось, что его имеет смысл проверить».

Она собирала лягушачьи кладки и помещала их в уличные вольеры с кошачьеглазыми ужами{461}. Ужи эти – животные ночные, поэтому Варкентин приходилось подсматривать за ними с вечера и до самого утра. Она ночевала на диване в примыкающей к вольерам постройке, где ее осаждали полчища комаров, и каждые 15 минут в полусне брела проверить кладки. Было тяжело, но мучения себя оправдали. Гипотеза оказалась верной: при нападении головастики могут вылупляться раньше времени. Варкентин даже смогла увидеть, как они выскакивают из икринок, уже угодивших в пасть змеи.

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.

– Поехали! – сияет Кокрофт.

– Молодец, красавчик! – восхищается Майкл.

Крепкие, гибкие и пружинистые растения – превосходная среда для распространения поверхностных волн[152]. Насекомые активно пользуются этой их особенностью, устраивая в листве настоящие вибрационные концерты{474}. По подсчетам Кокрофта, посредством поверхностных вибраций коммуницируют около 200 000 видов насекомых (включая горбаток, кобылочек, цикад, сверчков, кузнечиковых и прочих). Эти песни, как правило, не слышны, поэтому большинство из нас даже не подозревает об их существовании. Но многие из тех, кто о них узнал, уже не могут оторваться.

Кокрофт хорошо помнит, как это случилось с ним в первый раз. Он тогда был студентом, интересовался способами коммуникации у животных и решил заняться горбатками, потому что они были малоизвестными и малоизученными. Выбравшись в Итаке, штат Нью-Йорк, на ближайшую лужайку, он нашел золотарник, облепленный представителями вида Publilia concave, прицепил контактный микрофон к стеблю и надел наушники. «Очень скоро я услышал это вот бу-у, бу-у, бу-у, – рассказывает Кокрофт, изображая что-то вроде стенаний лягушки-быка. – Фантастический звук, которого никто раньше не слышал, раздавался буквально у меня за порогом. И все, я пропал. Мне кажется, этот вибрационный мир покоряет любого, кто с ним сталкивается, но некоторые проникаются настолько, что им непременно нужно записывать все новые колебания. Там непаханое поле, абсолютно бесконечное».

Сейчас у Кокрофта целая фонотека записей горбаток{475}. Он проигрывает их мне одну за другой, и у меня пропадает дар речи. Эти песни чаруют, околдовывают и удивляют. Ни одна из них даже отдаленно не похожа на знакомый нам пронзительный стрекот сверчков или цикад – такие звуки, скорее, могли бы издавать птицы, большие обезьяны или даже машины и музыкальные инструменты. Очень часто они гулкие и мелодичные; для самих насекомых они, скорее всего, именно так и звучат. Песня Stictocephala lutea напоминает хриплое диджериду, Cyrtolobus gramatanus перемежает обезьянье уханье механическими щелчками, Atymna комбинирует сигналы сдающего задним ходом грузовика с барабанной дробью. Potnia сначала усыпляет мою бдительность монотонным «брум-брум-брум», а потом выводит из транса неожиданным полумычанием-полувоплем. Услышав этот звук впервые, Кокрофт, по его словам, «сполз под стол: "Это насекомое? Да ладно!"»

Необычность этих вибрационных песен объясняется тем, что на них не распространяются физические ограничения, характерные для звуков, передающихся по воздуху. Там высота звука обычно коррелирует с размерами животного, которое его издает, поэтому мыши не ревут, а слоны не пищат. В случае поверхностных волн таких ограничений нет, а значит, мелким животным ничто не мешает производить низкочастотные вибрации, ассоциирующиеся у нас с существами гораздо более крупными. Брачный зов горбатки басовитостью не уступает реву аллигатора, в миллионы раз превосходящего ее по массе{476}.

Кроме того, передающиеся по воздуху звуки ограничены тем, что распространяются сразу в трех измерениях, поэтому волна быстро теряет энергию. Насекомые компенсируют этот недостаток звуков тем, что сосредоточиваются на узком диапазоне частот и в основном просто стрекочут. Поверхностные же волны, в отличие от звуковых, распространяются только в одной плоскости, поэтому дольше сохраняют свою энергию. У насекомых, которые пользуются для обмена сигналами именно этим каналом, простор для творчества гораздо шире: они могут позволить себе и повышения-понижения тональности, и сочетания разных колебаний, и перкуссионный фон. Вот почему их звуки больше похоже на птичьи.

Горбаток насчитывается более 3000 видов, и поверхностные волны они используют по-разному[153]. У кого-то детеныши синхронными вибрациями подзывают мать, почуяв опасность{477}. У кого-то мать с помощью вибраций успокаивает детенышей, чтобы те своей панической тряской не привлекли еще больше желающих поживиться{478}. Десмодиевым горбаткам, таким как та, которую мы слушали в лаборатории Кокрофта, поверхностные волны помогают собираться вместе. Стоит одной заурчать – и другая, оказавшаяся в пределах досягаемости, откликается резким щелчком. Тогда обе движутся друг к другу, урча и щелкая (как при игре в жмурки, когда водящий кричит «Марко!», а игроки в ответ – «Поло!»), пока наконец не сойдутся. Примерно то же самое происходит и в брачный период{479}. Самец издает вибрирующее повизгивание, за которым следует цепочка пронзительных прерывистых сигналов. Если самка слышит его и готова откликнуться, она гудит, дослушав песню до конца. По этой гудящей вибрации самец определяет, в какую сторону двигаться, подбирается чуть ближе и снова взвизгивает. Самка снова гудит, и так, постепенно, участники дуэта находят друг друга. Но если на том же растении находится еще один самец, на последних звуках серенады первого самца он перебьет ее своим визгом, что заглушит ответ самки. Первый самец в отместку перебьет серенаду второго, и так раз за разом они будут мешать друг другу. «Если самцов больше одного, самку они ищут долго», – подытоживает Кокрофт[154].

Горбатки могут собираться на одном растении сотнями, и какая-то часть из них запросто может самозабвенно вибрировать. На таком стебле царит шум и гам, как на оживленной улице, – крики о помощи, призывы угомониться, приглашения на встречу и зов плоти в самом буквальном смысле. Если вы до сих пор не слышали о горбатках, но хотя бы иногда бываете на природе, вы почти наверняка сидели рядом с ними, ведать не ведая о проходящих под самым вашим ухом концертах. И это лишь один из множества исполнителей сводного вибрационного хора. Гусеницы бабочки-серпокрылки Drepana arcuata скребут анусом по листу, приглашая других гусениц на общее собрание{480}. Муравьи вида псевдомирмекс акациевый яростно защищают «свои» деревья от пасущихся млекопитающих, едва почуяв вибрации, создаваемые жующими ртами{481}. Даже те виды, чьи звуки мы слышим, нередко подают вибрационные сигналы, о которых мы и не догадываемся. Кокрофт включает мне записи преобразованных вибраций со стеблей растений, на которых стрекочущие цикады мычат, как коровы, а кузнечики ревут, как заводящаяся бензопила. «Меня поражает это невероятное многообразие природы, которая и без того казалась такой многообразной», – говорит он.

Между тем приобщиться к этому многообразию на удивление просто, даже если у вас нет лазерного виброметра. В 1949 г., за три десятилетия до изобретения подобных приборов, шведский пионер энтомологии Фрей Оссианнильссон расслышал вибрации кобылочек, поместив травинки с насекомыми в пробирки, а потом поднеся пробирки к уху{482}. Ему, скрипачу с тренированным слухом, не составило труда передать услышанное нотной записью. Сегодня, чтобы послушать кобылочек, Кокрофту достаточно дешевой колонки и цифрового диктофона, подсоединенного к петличному микрофону, вроде тех, которые используют гитаристы. С этим комплектом он и бродит в свободное время в поисках вибраций, наугад цепляя микрофон к стеблям, листьям и ветвям в ближайших парках и даже на собственном заднем дворе. В большинстве случаев ему удается услышать что-нибудь новенькое. Я прошу его показать, как это происходит.

Мы доезжаем до парка в нескольких минутах от его лаборатории. На солнечной полянке, окруженной стеной высокой травы, Кокрофт со своими студентами опускаются на колени и начинают цеплять микрофоны к растениям. Поначалу мы ничего не слышим. Сейчас конец сентября, сезон вибрационных песен уже на исходе, а все звуки тонут в сильных порывах ветра. Я слышу, как топочет гусеница, как бухается на лист увесистый жук, но никаких чарующих мелодий, которые я надеялся послушать не в записи, до меня не доносится. Полчаса проходят впустую, Кокрофт извиняется, и мы уже думаем сворачиваться, но тут нас зовет одна из студенток, Брэнди Уильямс. «У меня тут просто бомба!» – заявляет она.

Мы подходим. Из ее колонки доносится… хихиканье? «Хе-хе-хе-хе!» – гиена какая-то, а не насекомое. «Хе-хе-хе-хе!» Микрофон Уильямс прикрепила к первой попавшейся травинке, никаких насекомых на ней не видно. И тем не менее, кто-то там явно есть. «Хе-хе-хе-хе!» Вибрации горбаток и других насекомых пока слушает так мало людей, что вероятность записать то, что до тебя не записывал еще никто, существует всегда. Я интересуюсь у Кокрофта, знакомо ли ему это загадочное хихиканье. «Что-то похожее было, – говорит он. – Но это ли… Не знаю. На свете так много видов».

Удовлетворенные результатами, мы возвращаемся к машине Кокрофта. Я вдруг остро осознаю, что на любом растении, мимо которого мы проходим, может вибрировать целый хор. Я думаю о вибрациях, которые мы сами производим на каждом шагу, – сейсмических поверхностных волнах, расходящихся от любого соприкосновения нашей ступни с землей. Хотя мы слышим хруст веток или чавканье размякшей земли под ногой, мы не чувствуем сотрясений, которые вызывает наша поступь. Зато их чувствуют другие животные.

В пустыне Мохаве воцаряются ночь и тишина. Если не считать воя одинокого койота и едва слышного гула пролетающего вдалеке самолета, воздух безмолвен. Однако дюны просто гудят от вибраций. Под крохотными лапками насекомых, выбравшихся на кормежку, дрожит песок – эти волны очень слабы и недолговечны, но дюнному скорпиону достаточно и их.

Дюнный скорпион – один из самых распространенных обитателей пустыни Мохаве – ест все, что удастся ухватить и ужалить (в том числе других дюнных скорпионов). В 1970-е гг. Филип Браунелл и Роджер Фарли поняли, что эти скорпионы кидаются на любой объект, движущийся или приземляющийся в радиусе полуметра от них. «Яростную атаку спровоцировало даже осторожное поглаживание песка прутиком, – писал впоследствии Браунелл в журнале Scientific American. – При этом мотылек, который трепыхался в моих пальцах в нескольких сантиметрах над скорпионом, его не заинтересовал»{483}. Напрашивался вывод, что дюнный скорпион отыскивает свою добычу по поверхностным волнам.

Чтобы проверить эту гипотезу, Браунелл и Фарли помещали скорпионов в хитроумно сконструированный террариум с песком: поверхность песка выглядела сплошной и гладкой, но в действительности посередине имелся скрытый воздушный зазор, гасивший вибрации и не дававший им распространяться из одной половины террариума в другую{484}. Скорпион, находясь на одной половине, не подозревал, что на другой половине исследователи тычут палочкой в песок, даже если палочка оказывалась в паре сантиметров от него. Но, переступив хотя бы одной ногой через разделительный зазор, скорпион начинал ощущать всю поверхность песка и поворачивался на любое возмущение.

Его сенсоры находятся в ногах{485}. На сочленении, которое можно условно назвать голеностопом, располагается восемь щелей – словно кто-то надрезал экзоскелет острым ножом. Это щелевидные сенсиллы, органы улавливания вибраций, имеющиеся у всех паукообразных. Каждая щель перекрыта мембраной и соединена с нервной клеткой. Когда до скорпиона докатывается поверхностная волна, приподнимающиеся песчинки давят на ступню, и щели сжимаются – совсем чуть-чуть, но этого достаточно, чтобы сдавить мембрану и заставить нерв сработать. Чувствуя незначительные изменения в собственном экзоскелете, скорпион улавливает шаги потенциальной добычи.

Уловив их, он встает в охотничью стойку: приподнимает корпус, раскрывает клешни и расставляет свои восемь ног так, чтобы получился почти идеальный круг{486}. Теперь он может вычислить, откуда именно идут поверхностные волны, подмечая, когда они докатываются до каких ног. В эту сторону он и бежит, а потом снова замирает и ждет следующей волны. Когда она прибывает, он снова поворачивается и бежит, с каждым следующим сотрясением песка приближаясь к цели. Если он наткнется на что-то клешнями – схватит и ужалит. Если, добравшись до источника волн, он ничего там не находит, он понимает, что добыча закопалась, и выкапывает ее.

Открытия эти, в полном соответствии с их содержанием, потрясли ученых. Они были сделаны за десять с лишним лет до того, как Карен Варкентин нашла свой лягушачий пруд, а Рекс Кокрофт начал слушать горбаток. В то время исследование поверхностных вибраций было еще более экзотической областью науки, чем сейчас. Специалисты знали, что животные чувствуют такие вибрации, но мало кто верил, что они способны отыскать по волне ее источник – ведь и человек не способен отыскать эпицентр землетрясения без специального оборудования[155]. Таким же абсурдом казалось предположение, что это можно проделывать на сыпучем песке, кристаллики которого заглушают и поглощают вибрации вместо того, чтобы их передавать. Но безукоризненно выполненные эксперименты Браунелла и Фарли четко продемонстрировали ошибочность этих предположений. Песок, почва и твердая земля на удивление хорошо передают поверхностные волны, причем эти волны достаточно сильны, чтобы их улавливали животные, и достаточно информативны, чтобы ими можно было воспользоваться. А также достаточно интересны, чтобы ими занялись ученые – после чего их коллеги догадались поискать сейсмическое чувство и у других животных. Далеко ходить не пришлось.

Поверхностные волны, распространяющиеся по песку, используют при охоте и личинки муравьиного льва. Но вместо того, чтобы самим наскакивать на жертву, они заманивают ее к себе. Вырыв в песке воронку, они затаиваются на дне, закопавшись всем своим округлым каплевидным телом и выставив наружу только огромную распахнутую пасть. Эта воронка – идеально устроенная ловушка: достаточно мелкая, чтобы стенки не грозили обрушиться, но достаточно крутая, чтобы любой угодивший туда муравей соскальзывал вниз при попытке выбраться. Шаги муравья, даже отчаянно перебирающего ногами, вряд ли можно назвать тяжелыми, но муравьиному льву, тело которого покрыто щетинками, улавливающими колебания амплитудой меньше нанометра, этого достаточно{487}. Он чувствует поступь муравья, еще когда тот появляется около ловушки, и уж тем более, когда он попадает внутрь. В этот момент хищник забрасывает барахтающуюся жертву песком, создавая лавину, которая еще больше дестабилизирует сыпучую поверхность под ногами муравья{488}. В конце концов тот скатывается прямо в пасть льву, где его ждет ядовитый укус. Тут он перестает барахтаться, и вибрации прекращаются.

Другие хищники эксплуатируют во время охоты сейсмическое чувство своих жертв. Каждый апрель в городе Сопчоппи, штат Флорида, проходит фестиваль, посвященный давней традиции «выскребания червей». С 1960-х гг. несколько местных семей уходили в лес, втыкали в землю колья и скребли их чем-нибудь железным, создавая вибрации. Вскоре на поверхность выползали сотни крупных дождевых червей, которых можно было собирать ведрами и продавать как наживку. Некоторые выскребатели полагают, что эти вибрации имитируют звук дождя, но Кен Катания – тот самый, который изучал крота-звездоноса, – доказал, что они ошибаются{489}. Побывав на фестивале в Сопчоппи в 2008 г., он установил, что на стук капель черви почти не реагируют, зато пулей вылетают на поверхность, уловив вибрации, исходящие от роющего крота (или хотя бы звук этих вибраций в записи). Стратегия в принципе разумная, поскольку наверху крот свою добычу преследовать не будет. Однако некоторые наземные хищники догадались выманивать червей, намеренно сотрясая почву. Этим занимаются серебристые чайки, лесные черепахи – и, как мы уже знаем, флоридцы. Выскребатели червей десятилетиями, сами того не подозревая, имитировали крототрясения[156].

Судя по всему, животные начали ощущать сейсмические вибрации с того момента, как выбрались из моря на сушу. Первые позвоночные, решившиеся на этот шаг, – древние земноводные и пресмыкающиеся, – скорее всего, клали свою большую голову на землю, так что поверхностные волны передавались по челюстным костям к внутреннему уху. У предков млекопитающих три челюстные кости переориентировались на передачу звуков, распространяющихся по воздуху. Уменьшившись и сместившись, они превратились в мелкие косточки среднего уха – молоточек, наковальню и стремечко. И теперь, вместо того чтобы передавать поверхностные вибрации, поступающие от земли через челюсть, они передают звуки, поступающие из воздушной среды через внешнее ухо и барабанную перепонку.

Однако древний механизм передачи через кость все еще действует: вибрации могут передаваться непосредственно во внутреннее ухо через кости черепа, минуя и внешнее ухо, и барабанную перепонку. Велосипедисты и бегуны пользуются аудиоустройствами «с костной проводимостью», чтобы слушать музыку, не затыкая уши обычными наушниками. Страдающим нарушениями слуха облегчают жизнь слуховые аппараты на основе костной проводимости, а глухим танцорам предлагается специальный вибрирующий танцпол. Обычный слух тоже отчасти обеспечивается костной проводимостью, поэтому собственный голос так часто кажется нам чужим в записи. Запись воспроизводит лишь те составляющие голоса, которые распространяются в воздушной среде, но не вибрации, передаваемые костями черепа.

Другие млекопитающие изменили собственную анатомию, чтобы лучше улавливать вибрации посредством костной проводимости, заново обретая сейсмическое чувство, которым обладали их предки. В песках пустыни Намиб на юго-западе Африки обитает златокрот. Он практически глух к звукам, распространяющимся по воздуху, поскольку внешние уши у него совсем маленькие и закрыты мехом. Однако он очень чутко ощущает вибрации – благодаря молоточку, одной из костей среднего уха{490}. Эта кость у него просто огромная: хотя сам златокрот весит около 30 г и умещается на ладони, молоточек у него крупнее, чем у нас[157].

Выбравшись ночью на охоту, златокрот либо ковыляет по намибским дюнам, либо «плывет» в верхнем слое рыхлого песка, загребая похожими на весла лапами{491}. Он ищет далеко отстоящие друг от друга скопления дюнной травы, где могут гнездиться вожделенные термиты. Как предполагает Питер Наринс, колышущаяся на ветру трава вызывает в песке слабые низкочастотные вибрации, которые златокрот улавливает, периодически зарываясь в него верхней частью туловища{492}. Эти вибрации передаются через молоточек в его внутреннее ухо, и вокруг животного, словно гудящие маяки, обозначаются скопления растительности[158]. Сейсмическое чувство у златокрота настолько острое, что, несмотря на слепоту, он передвигается между отдаленными скоплениями практически по прямой.

Златокроты, дюнные скорпионы, муравьиные львы и дождевые черви обладают слабым зрением и живут либо в земле, либо прямо на земле. Поэтому вполне логично (и по здравому размышлению, пожалуй, даже очевидно), что они должны воспринимать вибрации почвы. Гораздо труднее заподозрить сейсмическое чувство у существ, которые чаще отрываются от земли. Так, например, множество механорецепторов, чувствительных к вибрации, находятся в брюшных мышцах у кошачьих. Получается, когда кошка припадает к земле во время охоты, она не просто затаивается, а заодно улавливает вибрации от потенциальной добычи? Чует ли лев дальний топот стада антилоп «нутром»? «Не исключено, что вальяжно раскинувшийся на земле лев не предается врожденной лени, как уверяют документальные фильмы о природе, а старательно несет дозор», – писала Пегги Хилл в своей книге о вибрационной коммуникации{493}. Сама Хилл признает, что эти гипотезы можно «встречать аплодисментами, а можно освистывать», но вопросом этим, на ее взгляд, задаться стоит. Сейсмическое чувство долго не замечали, и биологов, судя по всему, от обнаружения неизведанной грани самых вроде бы привычных и знакомых животных обычно отделяет одно-единственное случайное наблюдение.

В 1992 и 1995 гг. Кейтлин О'Коннелл неделями просиживала в сыром, тесном, наполовину врытом в землю бетонном бункере, наблюдая через узкую щель за водопоем{494}. Она приехала в Намибию, в Национальный парк Этоша, изучать слонов и искать способы не подпускать их к полям с посевами. Сидя в своем медитативном укрытии, она выучила все местные стада, и ей начали бросаться в глаза определенные поведенческие особенности. Иногда слон, явно почуяв что-то вдалеке, замирал на полушаге и, подавшись вперед, ставил ногу «на пуанты», касаясь земли только ногтями. О'Коннелл эта поза показалась подозрительно знакомой. В магистратуре она изучала вибрационную коммуникацию цикадок (родственниц горбаток), которые точно так же подаются вперед, усиливая опору на ногу, когда пытаются уловить сигналы друг друга. Неужели и слоны делают то же самое? Вряд ли по чистому совпадению, когда кто-то из них принимал такую позу, вдали вскоре показывались другие слоны. Судя по всему, слоны умеют слушать ногами, но до сих пор этого никто не замечал{495}.

В 2002 г. О'Коннелл вернулась к тому водопою, чтобы проверить свою гипотезу{496}. Перед этим она записала сигнал тревоги, который подают местные слоны, когда им грозит нападение львов. Сигнал был звуковым, но О'Коннелл преобразовала его в чисто сейсмический, срезав высокие частоты и воспроизводя оставшиеся через закопанные в землю шейкеры. Слоны от него замирали целыми стадами. Они умолкали, настораживались и вставали в оборонительный строй. Наблюдая за ними через очки ночного видения, О'Коннелл была на седьмом небе от счастья. «Столько лет подготовки, надежд, мечтаний – и вот этот миг настал. Мы наконец доказали, что моя тогдашняя догадка оказалась правильной, – писала она в своей книге "Тайное чувство слонов" (The Elephant's Secret Sense). – Слоны улавливали наши сейсмические сигналы и реагировали на них»{497}.

Через несколько лет она повторила эксперимент, на этот раз добавив еще один тревожный рокот, записанный в Кении{498}. Теперь слоны из парка Этоша откликались на знакомые вибрации местного сигнала тревоги, а на незнакомый кенийский – нет. То есть они не только обращают внимание на вибрации, но и умеют определять, исходят ли они от знакомых слонов. Спустя еще некоторое время О'Коннелл установила, что слоны реагируют и на другие сейсмические сигналы помимо тревожных. В одном видео находящийся в гоне самец по кличке Бекхэм, уловив рокот из скрытого динамика, пускается на тщетные поиски якобы зовущей его самки[159].

А как насчет других слоноподобных животных – мамонтов и мастодонтов, которые когда-то бродили по нашей планете? Как насчет гигантских ленивцев; короткомордых медведей, рядом с которыми современные гризли показались бы карликами; броненосцев размером с автомобиль; безрогих носорогов в десять раз тяжелее нынешних? Вся эта мегафауна давно вымерла – по вине человека и наших доисторических родичей. По мере того как мы распространялись по Земле, крупнейшие животные уходили в небытие{499}. Эта тенденция продолжается и сегодня. Все три оставшихся вида слонов – два африканских и один индийский – находятся под угрозой исчезновения. Следующие по величине из сухопутных животных – белые и черные носороги, жирафы, гиппопотамы – тоже в опасности. Почти исчезли огромные некогда стада. В былые времена в прериях Северной Америки паслось от 30 до 60 млн бизонов, передвигавшихся многотысячными группами, но европейские переселенцы истребляли их в попытке уничтожить таким образом индейские племена, для которых бизон был основой существования{500}. Теперь бизонов осталось всего 500 000, причем большинство содержатся на частных землях. Представьте, насколько тише стала земля без топота всех этих ног и копыт. Шесть континентов, когда-то сотрясавшиеся от поступи титанов, отзываются теперь разве что редким подрагиванием.

А человек – тот, из-за кого стихли эти вибрации, – ощущает ли он утрату? Западное общество оторвалось от земли, отрезав себя от нее обувью, сиденьями и полами. Но если бы западный человек чаще усаживался на землю вместо того, чтобы возвышаться над ней, что бы он почувствовал? Подсказку можно найти у автора по имени Мато Нажин (он же Лютер Стоящий Медведь) – вождя оглала, одного из племен конфедерации лакота. «Лакоты… любили землю и все земное, и с возрастом эта привязанность только крепла, – писал он в 1933 г. – Прежние лакоты буквально срастались с ней, они сидели или полулежали на земле, приникая к ее материнской груди… Поэтому живущий по-старому индеец и сейчас садится на землю, а не придумывает себе разные подпорки, отрывающие его от животворной силы. Сидя или лежа на земле, он мыслит глубже и чувствует острее. Он прозревает тайны жизни и роднится с другими обитателями этой земли. Она полна звуков, и прежние индейцы их слушали, иногда прижимаясь к земле ухом, чтобы слышать еще яснее»{501}.

Тем временем, хотя связь с естественными вибрациями мы, возможно, и вправду теряем, нам удалось создать другой виброландшафт. В руках и в карманах у нас то и дело жужжат и вибрируют сотовые телефоны, сообщая о срочных новостях, предстоящих событиях и чужом внимании к нам. С помощью вибраций эти приборы связывают нас с миром за пределами нашего тела, расширяя наш умвельт далеко за анатомические границы досягаемости. Но и в этом нас, как водится, опередила другая группа животных.

– Предупреждаю, там довольно противно, – говорит Бет Мортимер. И все равно я оказываюсь не готов.

Я напросился посмотреть ее колонию пауков-кругопрядов, предполагая, что мне покажут стройные ряды отдельных клеток. Но вот передо мной открывается тяжелая дверь, и мы проходим через занавес из широких пластиковых лент в просторное помещение, которое когда-то было птичником, а теперь служит вольером свободного выгула для нескольких десятков пауков Nephila. Мы с Мортимер встаем в самом центре этого арахнариума, чтобы не влипнуть в неаккуратные паутины метровой ширины. Сами они почти не видны, но я без труда различаю их по сидящему в центре каждой большому – размером почти с человеческое ухо – пауку. В дикой природе паутина кругопряда способна удержать даже летучую мышь – настолько она широкая и прочная. Но здесь их кормят мухами, которые тоже содержатся в условиях свободного выгула. Это и есть противная часть: мух разводят тут же в углу, в компостной куче, где гниют бананы, пересыпанные сухим молоком. Слушая Мортимер, которая рассказывает мне об этой куче и о своей научной работе, посвященной волокнам паутины, я изо всех сил стараюсь не обращать внимания на крупных мясных мух, садящихся мне на голову, на блокнот и на ручку. «Я вожу сюда младшекурсников, но они все до обидного брезгливы», – делится Мортимер.

Человеку, чьи глаза могут охватить всю картину разом и способны разглядеть хотя бы намек на незримые шелковые нити, это помещение представляется лабиринтом смертельных ловушек, которые дожидаются мух. Для паука с его крайне слабым зрением комнаты не существует вообще: есть только паутина и то, от чего она вибрирует. Для мух тонкие сети паутины неразличимы, пока они в них не угодят. Мне их почти жаль. «А мне нет, – говорит Мортимер. – Терпеть не могу мух». А вот пауков она обожает, и кругопрядов больше всех. Она изучает и других животных, ощущающих вибрации, в том числе водомерок, цикадок и слонов. Однако кругопряды Nephila, с которых началась ее научная карьера, «это неугасающая первая любовь, – признается Мортимер. – Я очень уважаю слонов. Но моя любовь – пауки. И, видя, как много людей заблуждается на их счет, я еще больше хочу петь им дифирамбы»[160].

Пауки существуют почти 400 млн лет, и, скорее всего, ровно столько же они производят свои волокна, паутину{502}. Эти волокна – чудо инженерного искусства. Легкие и эластичные, они могут быть крепче стали и прочнее кевлара{503}. Пауки делают из них коконы для яиц, устраивают логова, висят на них в воздухе и взмывают в небо (об этом позже). Но самый известный способ их применения у многих видов – круговая ловчая сеть.

Ловчая сеть – это силки, позволяющие перехватывать и обездвиживать летающих насекомых{504}. А еще это система наблюдения, расширяющая охват чувств паука далеко за пределы его тела. На этом теле имеются тысячи щелевидных сенсилл – таких же прорезей, чувствительных к вибрации, как те, благодаря которым улавливает сейсмическую активность жертвы дюнный скорпион. Но у пауков эти щели сосредоточены и вокруг суставов, где они сгруппированы в так называемые лировидные органы. С помощью этих чрезвычайно чувствительных органов все пауки ощущают вибрации, прокатывающиеся через любую поверхность, на которой они сидят. Для тигрового блуждающего паука из предыдущей главы такой поверхностью служит земля. Для плетущих ловчие сети – например, кругопрядов Nephila – это паутина. Такие пауки сами создают поверхность, вибрации которой они будут улавливать. Поэтому ловчая сеть – это не просто субстрат, такой же как почва, песок или стебли растений. Она сплетена пауком и выступает его продолжением. Это тоже составляющая его сенсорной системы, как и щелевидные сенсиллы на теле.

Подобно паукам Nephila из арахнариума Мортимер, большинство кругопрядов усаживаются в центре своей ловчей сети и ставят ноги на радиальные нити, по которым вибрации стягиваются словно в воронку. В таком положении паук отличает вибрации, вызываемые ветром или упавшим листом, от вибраций, которые создает барахтающаяся добыча{505}. Скорее всего, он вычисляет местоположение этого барахтанья, сравнивая силу вибраций, докатывающихся до каждой из ног{506}. Он способен оценивать и размеры своих пленников и к более крупным приближается с большей осторожностью или не трогает их совсем{507}. Если жертва перестала трепыхаться, паук отыскивает ее, намеренно дергая за нити паутины и «слушая» вибрационное эхо{508}. При ловле добычи вибрации затмевают все остальные стимулы. Даже если вкусная муха будет жужжать прямо над головой кругопряда, он просто отмахнется от нее ногой. Муха опознается как добыча, только когда сотрясает паутину.

Эту абсолютную зависимость кругопрядов от вибраций многие животные научились эксплуатировать, маскируя свои движения. Крохотный паук-росинка Argyrodes ворует добычу у более крупных пауков вроде Nephila, «взламывая» их сети{509}. Спрятавшись где-нибудь поблизости, он протягивает несколько паутинок к центру и вдоль радиальных нитей ловчей сети Nephila, технично врезая свою сенсорную систему в систему более крупного охотника. Таким образом он узнает, когда Nephila кого-то поймал и опутал паутиной, оставив на хранение. Тогда паук-росинка подбегает и съедает добычу сам, часто отрезая спеленутую жертву от основной сети, чтобы хозяин не мог больше за ней следить. Argyrodes действует осторожно, чтобы не выдать себя собственными вибрациями. Он бегает по паутине только одновременно с Nephila, а когда тот останавливается, шевелится медленно и плавно. Кроме того, он удерживает все отрезанные нити, чтобы не вызвать подозрений у хозяина, когда их натяжение внезапно ослабнет. Благодаря этим уловкам вор почти всегда остается непойманным. В одну ловчую сеть кругопряда Nephila могут одновременно врезаться до 40 таких пройдох.

Есть и те, кто не разменивается на мелкие кражи еды и переходит к разбою со смертоубийством. Некоторые насекомые из семейства хищнецов двигаются так осторожно, что украдкой подбираются прямо к пауку, чтобы прикончить его на собственной паутине{510}. Паук-скакун Portia, поедающий других пауков, резко дергает сеть, имитируя падение веточки, и под этим вибрационным прикрытием нападает на кругопряда{511}. И Portia, и хищнецы умеют дергать паутину, подражая вибрациям запутавшейся жертвы и выманивая таким образом охотника. Они никак не маскируются внешне, но, пока их вибрации ощущаются так же, как вибрации от насекомого, прутика или дуновения ветра, кругопряд не заметит разницы. Он живет, как выразился Фридрих Барт, «в маленьком тканом мирке, наполненном вибрациями»{512}.

Кругопряд не только самостоятельно сооружает свое вибрационное мироздание, но и настраивает его, словно музыкальный инструмент. Диапазон у этого инструмента просто огромный. Стреляя из пневматического пистолета по отдельным нитям паутины и анализируя их движение с помощью скоростной камеры и лазера, Мортимер пришла к выводу, что некоторые типы волокон могут передавать вибрации в гораздо более широком диапазоне скоростей, чем любой другой известный нам материал{513}. Теоретически паук умеет менять скорость и силу вибрации, варьируя жесткость паутины, натяжение нитей и общую форму сети. Он может делать это при плетении новой сети – выделяя паутину из паутинных желез с разной скоростью, создавая нити разной толщины или натягивая их потуже, – а может модифицировать уже сплетенную сеть, добавляя, убирая или подтягивая те или иные нити{514}. Он учитывает естественную способность паутины сокращаться от влажности, а потом располагает эти натянутые нити точно как надо. Неизвестно, в какие именно моменты кругопряд может решить проделать что-то из вышеперечисленного, но возможность подстраивать свои чувства и творить собственный умвельт в соответствии со своими потребностями у него совершенно точно имеется.

Такеси Ватанабе выяснил, что японский кругопряд Oclonoba sybotides перестраивает структуру своей ловчей сети, когда проголодается{515}. Он дополняет ее спиральным орнаментом, увеличивающим натяжение радиальных нитей и повышающим способность паутины передавать слабые вибрации от более мелкой добычи. Голодному пауку сгодится любая крошка, и чтобы ничего не упустить, он расширяет диапазон своих чувств, меняя свойства паутины.

Но тут есть один важный нюанс: как установил Ватанабе, сытый паук будет точно так же ловить мелких мух, если посадить его на туго натянутую паутину, сплетенную голодным пауком. Паук, по сути, делегирует решение, нападать ли на добычу, своей паутине. Выбор зависит не только от его нейронов, гормонов и прочих внутренних составляющих организма, но и от чего-то внешнего – чего-то, что он может создавать и настраивать. Прежде чем он уловит вибрации своими лировидными органами, паутина определит, какие именно вибрации их достигнут. Паук питается тем, о существовании чего он знает, а границы этого осознания – размах своего умвельта – он определяет сам, видоизменяя ловчую сеть[161]. Таким образом, паутина – это продолжение не только чувств паука, но и его когнитивных процессов{516}. Паук в самом что ни на есть буквальном смысле думает своей паутиной. Настраивая волокна, он настраивает собственный разум.

Тело он тоже может настраивать. Как обнаружила биофизик Наташа Мхатре, печально знаменитая черная вдова может подстраивать лировидные органы на своих сочленениях под вибрации разной частоты, меняя положение тела{517}. Черная вдова плетет многослойную бесформенную паутину параллельно земле и обычно висит на ней вниз головой, широко расставив ноги. Но, проголодавшись, она может собирать ноги в «щепоть», принимая сенсорную «позу силы», настраивающую суставы на более высокие частоты. Как и туго натянутая сеть кругопряда у Ватанабе, эта поза дает черной вдове возможность включить в свой умвельт движения более мелкой добычи, а также, возможно, вывести за пределы восприятия низкочастотные вибрации от ветра. Это, по сути, аналог прищуривания, тоже позволяющий пауку сосредоточить внимание, но выполняемый всем телом. Впрочем, сравнение не совсем точное, поскольку, прищуриваясь, мы сосредоточиваемся на определенной части материального пространства, тогда как черная вдова, сжимаясь, сосредоточивается на определенной части информационного пространства. Это как если бы человек, присев на корточки, мог усилить восприятие красной части спектра или, встав в позу «собаки мордой вниз», улавливал бы только высокие звуки.

Эта поза черной вдовы напоминает мне охотничью стойку дюнного скорпиона, зарывание златокрота головой в песок и ту самую манеру слонов подаваться вперед, поставив ногу «на пуанты», которая навела Кейтлин О'Коннелл на мысль о наличии у них сейсмического чувства. Вполне закономерно, что животные, которые воспринимают и анализируют вибрации субстрата, должны находить особые способы взаимодействия с тем, на что они опираются. Человеку для этого достаточно присесть.

Заведя щенка, я стал гораздо больше времени проводить на полу и начал ощущать поверхностные вибрации, которые прежде не замечал. Я чувствую шаги входящих и выходящих соседей или, скажем, рокот мусоровоза, проезжающего за окном. Я погружаюсь в этот мир время от времени – а Тайпо пребывает в нем постоянно. Мой корги на полтора метра ближе меня к подрагивающей земле. Мне интересно, что он ощущает. И что слышит. Тайпо часто вскакивает с подстилки и настораживается – его большие треугольные, как у магистра Йоды, уши улавливают что-то, чего не улавливают мои. Он напоминает мне о том, что я упускаю: не только поверхностные волны, которые перекатываются по полу под нашими ногами, но и упругие волны – звуки, – которые распространяются в окружающей нас воздушной среде.

Когда-то Роджер Пейн боялся темноты. В старших классах, борясь со своей фобией, он начал отправляться на долгие ночные прогулки по заповеднику, неподалеку от которого жил. Бродя в одиночестве по ночам, он часто слышал (а иногда и видел) сову, которая обитала в соседнем здании. И по мере того, как таял его страх перед ночной темнотой, рос его интерес к совам. Когда в 1956 г. ему, уже студенту, представилась возможность заняться этими птицами, он ухватился за нее без раздумий.

У сов большие глаза, но в кромешной тьме, в которой они, бывает, охотятся, даже с такими глазами ничего не разглядеть. Пейн заподозрил, что они полагаются на слух. Решив проверить свою гипотезу, он заклеил окна в большом гараже полотнищами черного пластика и засыпал пол толстым слоем сухих листьев{518}. На шесток в углу он посадил ручную сипуху, которую в честь персонажа из книг про Винни-Пуха звали Сава. А потом, устроившись в темноте, выпустил мышь. «Я ничего не видел, но, как только мышь начинала двигаться, я слышал шорох», – рассказывает Пейн. Шорох слышала и Сава. Однако в первые три ночи эксперимента она ничего не предпринимала. На четвертую же ночь Пейн услышал звук нападения. Он включил свет, и перед ним предстала Сава с мышью в когтях.

Следующие четыре года Пейн проводил эксперименты с Савой и другими сипухами, убеждаясь, насколько мастерски они находят добычу по звуку{519}. Мыши, казалось, чувствовали опасность и, когда Пейн выпускал их на ковер из листвы, крались тихо-тихо. Но стоило им зашуршать, как они были обречены. Наблюдая за происходящим с помощью инфракрасного прибора ночного зрения, Пейн видел, что на первый шорох совы реагировали, сильно подаваясь вперед. После второго они уже прямой наводкой планировали к грызуну, в последний момент разворачиваясь почти на 180° – там, где только что была голова, оказывались когти. Совы не промахивались – они не просто цапали мышь, но хватали ее строго поперек туловища. Если Пейн тянул на нитке сквозь листву комок бумаги размером с мышь, совы нападали и на этот комок. Если он привязывал к хвосту мыши один-единственный лист и выпускал ее на покрытие из вспененных полимеров, совы кидались на лист. В этих экспериментах совы не могли пользоваться ни обонянием, ни зрением, ни какими-нибудь другими чувствами. При охоте они, вне всякого сомнения, руководствовались слухом. А если Пейн затыкал им одно ухо ватой, прежде бившие точно в цель птицы промахивались больше чем на 30 см. «Это был восторг! – рассказывает он. – Абсолютно четкое доказательство».

Когда шуршит мышь, лает собака или падает дерево в лесу, возникает волна повышенного давления, которая распространяется во все стороны от источника{520}. По ходу движения этой волны молекулы воздуха то сбиваются вместе, то отдаляются друг от друга. Эти колебания, направление которых совпадает с направлением распространения волны, и есть то, что мы называем звуком. Числом сокращений и разряжений молекул воздуха в секунду определяется частота звука – его высота, измеряемая в герцах. Активность движения молекул определяет амплитуду звука – его громкость, измеряемую в децибелах (дБ). Слух – это чувство, позволяющее улавливать подобные колебания.

Наше ухо делится на три части – наружное ухо, среднее ухо и внутреннее ухо. Упругая раковина наружного уха встречает накатывающую звуковую волну, собирает ее и направляет дальше в слуховой проход. Пройдя его, волна колеблет тонкую, туго натянутую мембрану – барабанную перепонку. Эти вибрации, усиленные тремя косточками среднего уха, о которых я упоминал в предыдущей главе, передаются во внутреннее ухо – а именно в длинную, заполненную жидкостью трубку, называемую улиткой. Там вибрации наконец детектируются полосой чувствительных к движению волосковых клеток, которые отправляют электрические сигналы в мозг. Вот теперь звук услышан[162].

У сипухи уши в основе своей устроены так же: наружное ухо принимает, среднее ухо усиливает и передает, внутреннее ухо распознает{521}. Но если у нас наружные уши представляют собой две мясистые раковины, то у совы это, по сути, вся передняя часть головы[163]. Перья хорошо различимого лицевого диска, который и придает сове ее характерный совиный облик, толстые, жесткие и растут очень густо. Они выполняют роль антенны радара, принимая накатывающие звуковые волны и направляя к ушным отверстиям. Эти отверстия огромны и расположены по бокам за глазами совы, но не видны, поскольку спрятаны в перьях. У некоторых видов сов они настолько широкие, что, раздвинув прикрывающие их перья и заглянув в ухо, можно увидеть обратную сторону глазного яблока. Если добавить к этим особенностям неожиданно крупные для птиц такого размера барабанную перепонку и улитку, станет ясно, чем обусловлена исключительная острота слуха сипух.

Сова не просто великолепно улавливает звуки, но и предельно точно определяет, где находится их источник[164]. Как мы помним из главы про зрение, ноготь оттопыренного большого пальца вытянутой вперед руки – это примерно один градус воспринимаемого пространства. Масакацу Кониси и Эрик Кнудсен выяснили, что сипуха способна устанавливать местонахождение источника звука с точностью до 2º{522}. Большинству сухопутных животных до этого далеко. Для сравнения, у кошек, уши которых почти не уступают в чувствительности ушам сипухи, точность локализации звуков составляет всего 3–5º.

В горизонтальной плоскости человек определяет направление на звук почти так же хорошо, как сова, зато в вертикальной мы ей не соперники – там наша точность снижается до 3–6º. Происходит это потому, что наши уши расположены на одном уровне, поэтому звук, идущий снизу или сверху, достигает их практически одновременно[165]. У совы же имеется уникальная особенность – ее уши расположены асимметрично, левое выше правого{523}. Если представить переднюю часть совиной головы как циферблат, то ее левое ушное отверстие окажется на отметке двух часов, а правое – восьми. Звук, поступающий сверху или слева, будет воспринят расположенным выше левым ухом чуть раньше, чем правым, и покажется чуть громче. Звук, доносящийся снизу или справа, – наоборот. На основании этих различий во времени и громкости мозг совы вычисляет положение источника звука по вертикали и горизонтали{524}. Если на природе я услышу где-то рядом шуршание, я примерно пойму, откуда оно идет, и, повернув голову, начну искать источник взглядом. Сова же, сидящая на ветке над моей головой, безошибочно определяет этот источник только по звуку, не пользуясь зрением. Бородатая неясыть выхватывает лемминга из снежного тоннеля или метко пробивает свод норы суслика, просто услышав, как кто-то похрустывает запасенным кормом или топочет крохотными лапками. Наблюдая эту невероятную виртуозность, начинаешь понимать, насколько полезным бывает слух.

Из пяти традиционных чувств наиболее близко к слуху осязание. В это верится с трудом, ведь осязание связано с поверхностями плотными, которые можно пощупать, а слух имеет дело со звуками, такими вроде бы воздушными и бесплотными. Но и слух, и осязание принадлежат к категории механических чувств, улавливающих движение во внешней среде с помощью рецепторов, которые посылают электрический сигнал мозгу, когда их придавливают, сгибают или наклоняют. При осязании это происходит, когда кончики пальцев (либо вибриссы, кончики клюва, органы Эймера и так далее) прижимаются к поверхности или поглаживают ее. В случае же слуха – когда звуковые волны достигают уха и отклоняют находящиеся внутри него волосковые клетки.

Однако в отличие от осязания слух действует и на очень дальних дистанциях. Ему, в отличие от зрения, не мешают темнота и сплошные непрозрачные перегородки. В отличие от вибрационного чувства, описанного в предыдущей главе, он не нуждается в поверхности и функционирует в объемных средах, таких как вода или воздух. В отличие от обоняния, ограниченного медленной диффузией молекул, слух работает с гораздо более высокой скоростью – звуковой. Какие-то качества из этого набора имеются и у других чувств, но у слуха есть они все, поэтому некоторые животные и полагаются на него в такой большой мере. Когда-то это великолепно сформулировал Уильям Стеббинс: «Совсем не похожий на другие формы стимуляции, звук способен передавать сведения о происходящем в данный момент на необозримое расстояние»{525}.

Сравним сову и гремучую змею. Обе – ночные животные. Обе охотятся на грызунов. Змея не нуждается в частых приемах пищи и нападает из засады, поэтому может подыскать с помощью обоняния подходящее место, залечь там и терпеливо дожидаться, пока жертва окажется в узкой зоне досягаемости термолокации. Сова себе такую роскошь позволить не может. Ей, обладательнице быстрого обмена веществ, необходимо ловить добычу более регулярно, а значит, сканировать огромные лесные территории и точно определять, в какой точке шуршит невидимый юркий грызун. Естественно, в таком случае ее основным чувством будет слух – действующий на больших расстояниях, стремительный и обладающий отличным разрешением.

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 низкие частоты, производимые крыльями совы, поэтому кенгуровый прыгун распознает на слух приближающуюся опасность, которая для большинства остальных грызунов останется незамеченной. Кенгурового прыгуна чрезвычайно трудно поймать не только сипухе{529}. Он слышит даже гремучую змею в момент нападения и успевает отскочить, развернуться в воздухе и с силой ударить ее ногами прямо в нос{530}. (Рулон Кларк, специалист по змеям, с которым мы познакомились в главе о термолокации, называет кенгуровых прыгунов «на редкость беспардонной добычей».)

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, это странно, особенно учитывая, что для слышащих звук присутствует везде и повсюду. И тем не менее миллионы глухих людей прекрасно справляются без слуха, а многие животные вообще им не озаботились. Если ориентироваться на наших собратьев-млекопитающих и других позвоночных, вполне простительно посчитать слух бесценным. Но если посмотреть на насекомых, станет ясно, что он совершенно не обязателен.

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 1º – 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.)

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, который срабатывает у нас при ударе молоточком по колену.

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 один важный факт: кудахтанье – это очень сексуально.

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.

За год до прибытия Райана на Барро-Колорадо его коллега Мерлин Таттл отловил летучую мышь с недоеденной тунгарской лягушкой в пасти. Эти летучие мыши – бахромчатогубые листоносы – оказались заядлыми пожирателями лягушек. Таттл и Райан установили, что они выслеживают добычу, подслушивая ее брачные песни, – практически так же, как поступают тахины Ormia со сверчками{554}. И точно так же, как самок тунгарской лягушки, бахромчатогубых листоносов особенно привлекают самцы, добавляющие к скулежу кудахтанье. Самка слышит приглашение на свидание, летучая мышь слышит приглашение к обеду, но обе выискивают в песне одни и те же составляющие. А значит, выбор у самца невелик. Его кудахтанье – это флирт не только с самкой, но и со смертью. Неудивительно, что некоторые предпочитают ограничиться скулежом[175].

Поразительно, как этих животных связала между собой сенсорная система. У древней лягушки в силу каких-то неизвестных причин уши оказались чувствительны к частоте 2130 Гц. Тунгарская лягушка воспользовалась этой предковой особенностью, добавив к скулежу кудахтанье. Бахромчатогубый листонос воспользовался кудахтаньем и обзавелся дополнительным слуховым оборудованием, которое дало ему возможность включить в диапазон слышимости необычайно низкие для летучей мыши частоты. Умвельт лягушки поменял ее звуковые сигналы, а они, в свою очередь, поменяли умвельт летучей мыши. Чувства определяют, что животные считают прекрасным, и тем самым влияют на то, какие формы будет принимать красота в природе.

Мало какие из звуков, издаваемых животными, ласкают наш слух так же, как птичьи трели. Мало какие из птичьих трелей мы изучили так же пристально и подробно, как песни зебровых амадин. Взгляд эти австралийские пернатые тоже радуют: серая голова, белая грудка, оранжевые щеки, красный клюв, черные полоски под глазами, напоминающие потекшую тушь. Песни у самцов не менее колоритные – сложные хрипловатые переливы, которые лично мне напоминают мелодию, сыгранную на принтере. Но, слушая их, я задаюсь вопросом, как они звучат для других зебровых амадин – так же, как для меня, или иначе? Если оценивать только высоту тона – да, так же. Диапазон слышимых частот у птиц примерно совпадает с человеческим, поэтому птицы в общем и целом слышат те же ноты, что и мы. Однако свою песню они иногда исполняют на непостижимо высокой для нас скорости. Ноты сыплются с клюва зебровой амадины такой скороговоркой, что я их едва различаю. Даже между теми, которые я вроде бы слышу, явно скрывается что-то еще, какие-то обертона; я их не улавливаю, но они маячат на самом краю моего сознания. Так что птицы наверняка извлекают из этих песен то, чего не извлекаю я.

Любители птиц давно подозревали, что слух у птиц работает на более высоких скоростях, чем наш{555}. Какие-то птицы в подтверждение этого виртуозного владения ритмом исполняют безупречно синхронизированные дуэты, в которых ноты двух партий чередуются друг с другом настолько точно, что они звучат как одна-единственная. Другие, в том числе и зебровые амадины, выучивают песни со слуха, а значит, должны быть способны расслышать все акустические нюансы, которые затем воспроизводят. То же самое относится и к подражателям типа пересмешника. Песня козодоя, в которой мы слышим три ноты, на самом деле состоит из пяти – они четко различимы при замедленном воспроизведении. Пересмешнику же никакие технические средства не нужны: подражая козодою, он слышит и исполняет все пять нот{556}.

В 1960-е гг., прежде чем заняться сипухами, Масакацу Кониси получил прямое доказательство того, что скорость обработки у птичьего слуха и вправду невероятно высока{557}. Он проигрывал воробьям последовательности быстрых щелчков, одновременно отслеживая электрическую активность нейронов в слуховом центре их мозга. Нейроны срабатывали на каждый щелчок, даже когда интервал между ними составлял от ничтожных 1,3 до 2 миллисекунд. Такой темп – от 500 до 770 щелчков в секунду – слуховые нейроны кошки выдерживают в одном случае из 10. Нейроны же воробьев держали темп идеально, не отстав ни разу. Даже уши голубей, воркующих довольно протяжно и частить в своих песнях не склонных, справлялись на ура.

Однако результаты дальнейших исследований оказались не такими однозначными. Начиная с 1970-х гг. Роберт Дулинг снова и снова не находил никакой разницы в темпоральном восприятии звуков у птиц и человека{558}. В частности, человек, как установил Дулинг, различает крошечную паузу в 2 миллисекунды в шуме, который на всем остальном протяжении остается непрерывным. Птицы, как ни удивительно, показали примерно такие же результаты. От эксперимента к эксперименту «никаких различий не проявлялось, – рассказывает Дулинг. – Мы годами тестировали птиц и так и сяк, перепробовали бешеное количество разных способов, но все время выходило, что слух у нас с ними практически одинаковый». Прошло немало времени, прежде чем Дулинг осознал, в чем было дело: он тестировал птиц на простых звуках, чистых тонах, которые не имеют ничего общего со сложностью их собственных песен. Чистый тон можно представить как плавную волнообразную кривую, отражающую подъемы и спады давления во времени. Птичья трель при аналогичной визуализации будет больше напоминать очертания города или горного хребта на фоне горизонта. В ней много ломаных пиков, отражающих чрезвычайно быструю смену тона в рамках одной ноты. Эти мелкие сдвиги называются темпоральной (временной) микроструктурой; в чистых тонах, которые обычно используются при изучении слуха, она отсутствует. Но, как выясняется, именно к ней певчие птицы обычно и прислушиваются.

Это открытие Дулинг подтвердил в ходе изящного эксперимента, в котором разным певчим птицам предлагалось дифференцировать звуки, отличавшиеся только темпоральной микроструктурой{559}. Интуитивно это не представить, поэтому давайте прибегнем к зрительной аналогии. Представьте себе, что вы взяли фильм и переставили в нем каждые три кадра в обратном порядке. Цветовая палитра останется прежней, композиция сцен тоже, сюжетная логика не нарушится. Но что-то все же будет не так, и эту странность вы, скорее всего, ощутите. Примерно так же Дулинг тестировал птиц. Он предъявлял им пары жужжащих звуков: один состоял из повторяющихся кусков, в которых тон на несколько миллисекунд повышался, а потом снова падал; в другом тон в том же диапазоне частот за то же время только снижался. Медленный слух посчитает оба звука одинаковыми, поскольку в среднем тон будет одним и тем же. Но для быстрого слуха они будет совершенно разными. Как выяснил Дулинг, человек различит такие звуки, только если эти повторяющиеся куски будут длиннее 3–4 миллисекунд. Для канареек и волнистых попугайчиков предел находится где-то между одной и двумя миллисекундами, а вот зебровые амадины не сбивались даже при самых коротких кусках, длиной в одну миллисекунду. Эксперимент четко показал, что птицы слышат звуковые детали, которые человеческое ухо воспринять не успевает. Это настолько противоречило результатам всей предшествующей работы Дулинга, что он, по его собственным словам, «просто выпал в осадок». Собственно, как продемонстрировали дальнейшие эксперименты, даже «наша электроника не способна улавливать те мелкие подробности, которые различают птицы». И это был только первый из череды сюрпризов.

Песня зебровой амадины состоит из нескольких отчетливых слогов, которые она всегда пропевает в одном и том же порядке – А-B-C-D-E. Когда Бет Верналео с научной группой, состоящей из учеников Дулинга, переворачивала один из этих слогов – А-В-Ɔ-D-E, – зебровые амадины почти всегда замечали подмену{560}. Людям же это не удавалось даже после долгих тренировок. Зато удвоенный в одном из тестов интервал между двумя слогами люди различали хорошо – он напоминал сбой в записи, – а вот амадины никакого подвоха в этом случае не чувствовали. Две песни, которые человеческое ухо восприняло как разные, для них звучали одинаково.

Студенты Адам Фишбайн и Шелби Лосон пошли еще дальше. Они полностью перетасовали слоги – C-E-D-A-B – однако для амадин эта перетасовка ничего не изменила{561}. Две последовательности получились совершенно разными, но разница эта – не та, которая важна для амадин. Хотя эти птицы выучивают свою индивидуальную последовательность слогов в юном возрасте и до конца жизни сохраняют ее в неизменном виде, «сама последовательность им совершенно безразлична, – говорит Дулинг. – Главное для них – внутреннее устройство каждой ноты». Это как если бы мы в диалоге пристально отслеживали нюансы произнесения собеседником гласных, но при этом не обращали абсолютно никакого внимания на порядок слов в предложениях.

Теперь на мой вопрос можно ответить четко: да, зебровые амадины слышат свои песни совсем не так, как мы{562}. Главной неожиданностью оказалось их безразличие к последовательности слогов, идущее вразрез с нашими интуитивными представлениями о птичьих трелях. Для человеческого уха в последовательности нот есть и красота, и польза. Орнитологи устанавливают по ним принадлежность к определенному виду. Нейробиологам они интересны из-за сходства с человеческим языком. А вот для птиц, которые эти мелодии исполняют, последовательность, оказывается, может быть совершенно несущественной. Впрочем, не для всех{563}. Волнистым попугайчикам порядок нот, судя по всему, не менее важен, чем темпоральная микроструктура. Однако многих других, в том числе японских амадин и канареек, заботит прежде всего второе. Для них красота и значение песни заключены в мельчайших деталях. Они упускают общую акустическую картину, сосредоточиваясь на подробностях, не слыша или не желая слышать леса за деревьями.

У человека все с точностью до наоборот. Для нас каждая следующая трель зебровой амадины звучит абсолютно так же, как предыдущая, поэтому нам простительно считать, будто все они несут одну и ту же информацию. Но, как выяснила коллега Дулинга Нора Прайор, благодаря микроструктуре якобы идентичные исполнения покажутся амадине совершенно разными{564}. Если заменить слог B в одной записи тем же слогом из другой, от птиц это не укроется. Судя по всему, их песни полны мелких нюансов, которые нам попросту недоступны. Там, где мы слышим бесконечные повторы одной и той же неизменной рулады, они, вероятно, получают сведения о поле исполнителя, его здоровье, индивидуальных особенностях, намерениях и прочем. Зебровые амадины поют, чтобы создать пару на всю жизнь, отыскать друг друга после расставания, не теряться во время дальних перелетов и координировать родительские обязанности. Не исключено, что все это они проделывают с помощью информации, зашифрованной в темпоральной микроструктуре их песен.

Слушать животных увлекательно в том числе и потому, что нам интересно, о чем они говорят друг другу. Писатели напридумывали персонажей вроде доктора Дулиттла, умеющего понимать чириканье, блеяние и шипение других видов. Мы наивно полагаем, что все дело в «незнании языка», и будь у нас какой-нибудь человеческо-птичий словарь, мы бы вдруг заговорили на птичьем. Но такого словаря не существует, и работы Дулинга напоминают нам почему: в межвидовом коммуникационном барьере имеется и сенсорная составляющая. Смысл птичьих песен закодирован в тех их особенностях, которые наше ухо не улавливает, а наш мозг оставляет без внимания. «Теперь, слыша птичьи трели, я поражаюсь их вычурности, но понимаю, что большая часть заложенного в них все равно проходит мимо меня, – делится со мной Дулинг. – Многое, что воспримет там другая птица, мне просто недоступно».

В начале 2000-х гг., когда Роберт Дулинг проводил свои первые эксперименты с темпоральной микроструктурой, Джеффри Лукас случайно обнаружил еще одну неожиданную грань птичьего слуха. Вместе со своими коллегами он прикреплял электроды к головам представителей шести видов североамериканских птиц, проверяя, как их слуховые нейроны реагируют на разные звуки{565}. Эта простая методика известна как тест на слуховой вызванный потенциал (СВП). Врачи с ее помощью проверяют остроту слуха у пациентов, биологи же выясняют, что слышат животные. Лукас пытался разобраться, различается ли слух у исполнителей более и менее сложных песен. По стечению обстоятельств эксперимент проводился в два этапа – один зимой, а второй весной, – и, сравнив затем зимние результаты с весенними, Лукас увидел, что они совсем разные. То есть птицы слышат по-разному в зависимости от сезона.

Эти сезонные изменения обусловлены важным компромиссом, на который приходится идти любому уху. Допустим, я сыграл вам две музыкальные ноты – одну с частотой 1000 Гц, а другую – 1050 Гц. Они примерно соответствуют двум соседним клавишам самой высокой октавы фортепиано, и различить их должно быть не трудно. Но если я сыграю 10-миллисекундные отрывки тех же нот, мы их уже не различим. Почему? Потому что за такой короткий временной промежуток обе ноты выдадут всего по десять колебаний и прозвучат одинаково. Если же увеличить длину отрывка до 100 миллисекунд, одна выдаст 100 колебаний, а вторая – 105, и различие проявится. Таким образом, чем больший период времени нейроны животного суммируют информацию о звуке, тем лучше его ухо различает схожие частоты. Но при этом у него притупляется чувствительность к быстрым изменениям, которые происходят в рамках этого периода. Мы уже наблюдали аналогичный компромисс в главе о зрении: глаз может обладать либо исключительным разрешением, либо исключительной чувствительностью – иметь и то и другое одновременно невозможно. Точно так же и ухо может обладать либо исключительным темпоральным разрешением, либо исключительной чувствительностью к высоте тона, но не тем и другим сразу{566}. «Слуховая система, ориентированная на скорость, принципиально отличается от слуховой системы, ориентированной на частоты», – объясняет Лукас. И как ему удалось выяснить, птицы не обязаны раз и навсегда выбирать одно из двух. Они могут переключаться между этими вариантами в зависимости от своих потребностей.

Рассмотрим для примера каролинскую гаичку – небольшую любознательную певчую птицу, украшающую своим присутствием значительную часть востока США. Ее фирменной трели «чик-а-ди-ди»[176] свойственны быстрые перепады высоты и громкости, примерно как в песне зебровой амадины. Эти позывные раздаются круглый год, но особенное значение они приобретают осенью, когда гаички, как типичные общественные птицы, сбиваются в большие стаи. В это время им необходимо считывать всю информацию, закодированную в микроструктуре звуковых сигналов друг друга, поэтому их слух должен быть ориентирован на скорость – и он именно так и работает. Как выяснил Лукас, осенью темпоральное разрешение у гаичек повышается, но при этом падает чувствительность к тону{567}. Весна, вступая в свои права, меняет все. Стаи начинают распадаться, гаички образуют брачные пары и столбят свою гнездовую территорию. Чтобы привлечь партнершу, самцы исполняют брачную серенаду – гораздо более простую, чем круглогодичная трель. В ней тоже четыре ноты – фи-би-фи-бей, – но все они близки к чистым тонам. Привлекательность самца зависит от того, насколько чисто ему раз за разом удается исполнять эти ноты и, в первую очередь, верно передавать падение высоты тона между «фи» и «би». Теперь гаичкам нужно как можно четче и точнее различать частоту звуков в своих трелях – и они ее различают. Осенью важнее всего темп, весной балом правит тон.

У каролинского поползня все происходит с точностью до наоборот{568}. В его брачной песне – торопливом носовом «уа-уа-уа» – имеется микроструктура с быстрыми вариациями громкости. Поэтому у него, в отличие от гаички, слух в брачный сезон ускоряется и теряет чувствительность к тону. Оба вида птиц полностью перестраивают свой слух от сезона к сезону, чтобы обрабатывать ту информацию, которая в данный момент для них важнее. Их голоса и потребности меняются по календарю, а с ними меняется и слух.

Этими изменениями управляют половые гормоны (например, эстроген), способные непосредственно влиять на волосковые клетки в ухе певчей птицы. Возможно, именно этим объясняется разница в характере изменения слуха у самцов и самок некоторых видов{569}. Как установил Лукас со своей коллегой Меган Голл, у самки домового воробья слух меняется по сезонам по такому же принципу, как и у гаички: весной воробьихи лучше различают тон, но скорость восприятия снижается{570}. Самцы при этом слышат круглый год одинаково. Таким образом, если Роберт Дулинг доказал, что человек воспринимает птичьи трели иначе, чем птицы, Лукас выяснил, что и птицы могут воспринимать собственные песни по-разному, в зависимости от пола и сезона. Осенью все домовые воробьи слышат одинаково. Весной самцы и самки слышат одни и те же мелодии по-разному. На протяжении года их умвельты то сходятся, то расходятся.

Эти циклы влияют не только на эстетическое восприятие. Как мы уже наблюдали у сов и тахин Ormia, животные вычисляют, откуда доносится звук, замечая, в какое ухо он попадает чуть позже, чем в другое. Если ухо будет хуже улавливать эту ничтожную разницу во времени, его владелец будет хуже определять местоположение источника звука. Поэтому, когда по весне у воробьихи слегка замедляется слуховой хронометр, размывается и ее слуховое пространство.

Лукас был потрясен, случайно обнаружив эти сезонные циклы в 2002 г. Другие ученые тоже отнеслись к этим первым результатам скептически. Тогда слух считался по большей части статичным. Предполагалось, что у некоторых видов (в том числе, увы, и у человека) он слабеет с возрастом, однако изменения в более короткие сроки ему не свойственны. Но, как мы уже не раз убеждались, чувства у животных тонко настроены на окружающую среду и эволюционно сформировались так, чтобы извлекать из нее именно ту информацию, которая важна их хозяевам. Среда меняется от сезона к сезону, а с ней меняется и значимая информация[177]{571}. Для североамериканских птиц весна означает секс. Воздух звенит от брачных песен, которые в другое время года не слышны и которые теперь нужно тщательно оценивать. Осенью мир становится прозрачным – на голых ветках хищнику проще разглядеть мелкую птицу, – поэтому на первый план выходит способность локализовать звук приближающейся опасности, тесно связанная со скоростью слуха. Умвельт животного не может быть статичным, потому что не статичен окружающий животное мир.

Птичьи песни не выходят за пределы доступного человеческим органам чувств – в отличие от круговой поляризации в окраске рака-богомола или вибрационных сигналов горбаток. Птичьи трели мы вполне себе слышим. Эти «фи-би-фи-бей» у гаички или «уа-уа-уа» у поползня настолько отчетливы, что мы можем записать их буквами. И тем не менее мы все равно воспринимаем эти сигналы не так, как их целевая аудитория. Для нас трели гаички и в октябре, и в марте звучат одинаково. А для гаички – нет. И если столько неведомого таится в звуках, которые мы прекрасно слышим, сколько же скрывают в себе звуки, которые нам не слышны?

В 1960-е гг., завершив свою новаторскую работу с сипухами, Роджер Пейн переключился на китов{572}. В 1971 г. у него вышли две важнейшие статьи. В первой Пейн, опираясь на аудиозаписи, которые он проанализировал вместе со своей женой Кейти, поведал миру о том, что киты поют завораживающие песни{573}. Эта статья положила начало десятилетиям дальнейших исследований, превратила песни китов в культурное явление, стала причиной выхода рекордного по популярности аудиоальбома и способствовала возникновению движения «Спасите китов». Во второй статье утверждалось, что финвалы – вторые по размеру животные нашей планеты после синего кита – издают чрезвычайно низкие звуки, воспринимаемые на другом краю океана{574}. Эта статья едва не стоила Пейну научной карьеры.

Своим появлением вызвавшая столько споров статья была обязана холодной войне. Создавая систему обнаружения советских подлодок, ВМС США разместили в Тихом и Атлантическом океанах цепи подводных гидроакустических станций. Эта гидроакустическая сеть, известная как SOSUS (Sound Surveillance System), улавливала огромный вал океанских шумов. Какие-то имели явное биологическое происхождение. Другие озадачивали. Один особенно загадочный звук представлял собой повторяющийся монотонный гул с очень низкой частотой в 20 Гц – на октаву ниже последней клавиши стандартного фортепиано[178]. При этом он был настолько громким, что животное, по мнению специалистов, такой шум производить никак не могло. Тогда что? Военная техника? Подводная тектоническая активность? Волны, бьющиеся о какой-то далекий берег? Ответ был получен, только когда научно-техническая разведка ВМФ, принявшись отслеживать источник звука, начала то и дело выходить на финвалов{575}.

Человеческий слух сходит на нет примерно в районе 20 Гц. Все частоты ниже этой отметки называются инфразвуком. Мы его обычно не слышим, если только он не будет очень громким{576}. Инфразвук способен преодолевать гигантские расстояния, особенно в воде[179]. Зная, что финвалы тоже издают инфразвук, Пейн, к собственному изумлению, вычислил, что их сигналы гипотетически могут преодолевать расстояние в 21 000 км{577}. Это больше, чем ширина любого океана. Публикуя результаты своих вычислений в соавторстве с океанографом Дугласом Уэббом, Пейн предположил, что самые большие киты планеты «судя по всему, находятся в постоянном акустическом контакте друг с другом, протягивая эту эфемерную связь через относительно огромное пространство целых океанов». Реакция была разгромной. Ведущие специалисты по китам называли его статью чистым вымыслом. Коллеги намекали, что в кулуарах обсуждают, не спятил ли он. «В такие расстояния люди просто отказываются верить», – делится со мной Пейн.

Среди тех, кто не принял работу Пейна в штыки, был Крис Кларк. Кларка, молодого инженера-акустика и бывшего мальчика-хориста, Роджер и Кейти Пейн взяли звукоинженером в свою аргентинскую экспедицию 1972 г., целью которой было изучение южных китов. Поездка вышла чудесной и во многом определила его дальнейший жизненный путь. В прибрежном лагере под созвездием Южного Креста, где вокруг смешно ковыляли пингвины, а в небе кружили альбатросы, Кларк начал слушать китов. Погружая в воду гидрофон, чтобы перехватывать их песни, он придумал, как определять, какой особи какие из них принадлежат. Затем он принялся составлять фонотеки китовых сигналов, записывая их по всему миру, от Аргентины до Арктики. И все это время ему не давала покоя идея Пейна о беседах гигантских китов через целые океаны.

В 1990-е гг., когда холодная война закончилась и угроза со стороны советских подлодок отступила, ВМС предоставили Кларку и другим специалистам доступ к сделанным в реальном времени записям с гидрофонов системы SOSUS. И тогда Кларк увидел среди спектрограмм (кривых, графически отображающих перехваченные SOSUS звуки) безошибочно угадывающуюся песню синего кита{578}. В первый же день Кларк осознал, что только на одной станции системы SOSUS было собрано больше сигналов синих китов, чем описано до тех пор во всей научной литературе{579}. Океан полнился их песнями, которые передавались на гигантские расстояния. По подсчетам Кларка, один из китов находился в 2400 км от станции, которая перехватила его зов. Микрофон, установленный в районе Бермуд, фиксировал голоса китов, поющих у берегов Ирландии. «Я подумал: "Роджер был прав", – говорит Кларк. – Песню синего кита действительно физически возможно принять на другом краю океана». Для аналитиков ВМС эти звуки были частью привычной рабочей картины, побочными шумами, которые полагалось отмечать на спектрограмме и тут же о них забывать. Для Кларка же они стали сражающим наповал откровением.

Однако, хотя песни синих китов и финвалов определенно преодолевают океаны, никто не знает, действительно ли киты общаются на таком расстоянии. Вполне вероятно, что они просто очень громко сигналят тем, кто рядом, а звук сам по себе уходит в дальние дали. Но Кларк заметил, что они повторяют одни и те же ноты, снова и снова, через очень четкие интервалы. Поющий кит умолкает, всплыв наверх, чтобы вдохнуть, но, погружаясь, продолжает с той ноты, которая должна была идти в данный момент. «Это не случайно», – говорит Кларк. Китовые песни напоминают ему избыточные повторяющиеся сигналы, с помощью которых марсоход передает данные на Землю. Если бы нам понадобилось изобрести сигнал, позволяющий общаться через океан, мы бы придумали что-то похожее на песню синих китов.

Возможно, у этих песен есть и другое применение. Их ноты длятся по нескольку секунд, а длина их волны достигает длины футбольного поля. Кларк поинтересовался как-то у приятеля из ВМС, как бы он использовал такой сигнал. «Я бы подсветил океан», – ответил тот. То есть картографировал бы дальние подводные ландшафты, от горных хребтов до собственно океанского дна, обрабатывая эхо от добивающего на очень большие расстояния инфразвука. Геофизики с помощью песен финвалов, несомненно, могли бы замерять плотность океанической коры в разных точках океана{580}. Вопрос в том, способны ли на это киты.

Кларк считает, что способны, и доказательством этому – их передвижения. По записям SOSUS видно, как синие киты, обозначившись в полярных водах между Исландией и Гренландией, идут к тропическим Бермудам, распевая всю дорогу. Кларк видел, как киты лавируют между подводными хребтами, закладывая зигзаги между ориентирами, отстоящими друг от друга на сотни километров. «Когда наблюдаешь за их переходами, создается полное впечатление, что у них имеется акустическая карта океанов», – говорит Кларк. Он подозревает, что они вычерчивают такие карты на протяжении всей своей долгой жизни, накапливая звуковые воспоминания, которые затем всплывают в их памяти{581}. Опытные специалисты по эхолокации рассказывали Кларку, что разные части океана звучат по-разному, каждая по-своему. «Они говорили: "Если надеть на меня наушники гидролокатора, я пойму, где я – в районе Лабрадора или в Бискайском заливе", – цитирует Кларк. – И я подумал, если человеку для этого достаточно поработать три десятилетия, что же наработает животное за десять миллионов лет?»

Масштабы, которыми оперирует слух китов, не укладываются у нас в голове. Огромная пространственная протяженность – это лишь одна составляющая, к ней добавляется и растянутость во времени. Под водой звуковая волна преодолевает 80 км примерно за минуту. А значит, слыша песню другого кита, находящегося за 2400 км, кит слышит звук, изданный полчаса назад. Он слышит прошлое, как астроном видит прошлое, когда наблюдает свет далекой звезды, шедший до нас тысячи лет. Чтобы почувствовать гору на расстоянии 800 км, кит должен как-то увязать собственный сигнал с эхом, которое докатится до него только через 20 минут. На первый взгляд это кажется невероятным, но не будем забывать, что на поверхности частота сердцебиения синего кита составляет около 30 ударов в минуту, тогда как на глубине она может снижаться до двух{582}. Так что китам и вправду привычнее совсем не те временные отрезки, что нам. Если зебровая амадина слышит красоту в миллисекундных долях одной ноты, возможно, синий кит различает прекрасное в секундных и минутных деталях[180]. Чтобы представить себе жизнь кита, «нужно перевести свое сознание на совершенно другие порядки величин», говорит Кларк. По его словам, это примерно как если, привыкнув разглядывать ночное небо через игрушечный телескоп, вдруг увидеть его во всем великолепии через «Хаббл». Когда Кларк задумывается о китах, мир разрастается, раздвигаясь и в пространстве, и во времени.

Киты не всегда были большими. Они происходят от маленьких копытных вроде оленя, которые перебрались в воду около 50 млн лет назад. У этих древних животных, скорее всего, был банальный, ничем не примечательный слух млекопитающих{583}. Но по мере приспособления к водному образу жизни представители одной группы – фильтрующие усатые киты, к которым относятся синие, горбатые и финвалы, – сместили свой слух в зону низких инфразвуковых частот. Сами они при этом выросли до размеров, которые перевели их в категорию крупнейших из когда-либо населявших Землю животных. Не исключено, что эти изменения были взаимосвязаны. Усатые киты достигли таких гигантских размеров, выработав уникальную стратегию питания, позволяющую им кормиться крохотными ракообразными, крилем{584}. Врезаясь на скорости в косяк криля, синий кит, распахнув пасть, захватывает объем воды, равный объему собственного тела, и получает за раз полмиллиона килокалорий. Но эта стратегия имеет свои издержки. Криль распределен в океане неравномерно, поэтому, чтобы поддерживать деятельность своего огромного организма, синим китам приходится перемещаться на огромные расстояния. Однако те же циклопические размеры, которые вынуждают их пускаться в такие дальние путешествия, обеспечивают им возможность эти путешествия осуществлять – за счет способности издавать и слышать более низкие, громкие и далеко распространяющиеся звуки, чем другие животные.

В далеком 1971 г. Роджер Пейн предположил, что во время поисков корма киты могут с помощью этих звуков связываться друг с другом на дальних расстояниях. Если подавать сигналы, когда наешься, и молчать, когда голоден, можно совместными усилиями прочесывать океан в поисках пищи и стекаться к изобильным участкам, найденным отдельными счастливчиками. Тогда китовая стая представляет собой сильно распределенную сеть акустически связанных между собой особей, которые вроде бы плавают поодиночке, но на самом деле действуют заодно. И как впоследствии выяснила жена Пейна Кейти, в тех же целях, возможно, пользуются инфразвуком и крупнейшие сухопутные животные.

В мае 1984 г., через 16 лет после того, как они с Роджером Пейном выяснили, что горбатые киты умеют петь, Кейти Пейн проводила время в портлендском зоопарке в компании нескольких индийских слонов{585}. Она подыскивала себе другой вид для изучения, и слоны, умные и, ко всему прочему, общительные, показались ей вполне подходящим вариантом. Наблюдая за ними, Пейн время от времени чувствовала всем телом какое-то гулкое содрогание. «Как будто раскат грома, только никакого грома не было, – писала она позже в своих мемуарах "Безмолвный гром" (Silent Thunder). – Никаких громких звуков, только пульсация, а потом ничего»{586}. Это ощущение напомнило ей, как подростком она пела в церковном хоре и ее охватывала очень похожая гулкая дрожь, когда органист брал самые низкие ноты. Может быть, догадалась Пейн, слоны действуют на нее так же, поскольку тоже издают запредельно низкие звуки? Что, если они общаются между собой инфразвуком, как вроде бы делают некоторые киты?

В октябре Пейн вернулась в зоопарк с двумя коллегами и звукозаписывающим оборудованием. Запись велась круглосуточно, в течение всего времени, что ученые документировали поведение слонов. Но Пейн прослушала эти пленки только в канун Дня благодарения[181], начав с записи одного особенно запомнившегося события. Она почувствовала уже знакомую безмолвную пульсацию, когда два слона – Рози, главная самка, и Тунга, самец, – стояли друг напротив друга по разные стороны бетонной стены. В тот момент они вроде бы никаких звуков не издавали. Но когда Пейн прокрутила записи того момента на ускоренной перемотке, повысив тем самым тон на три октавы, она услышала что-то похожее на коровье мычание{587}. Втайне от стоящих рядом людей Рози и Тунга вели оживленную беседу через бетонное препятствие. Ночью после прослушивания записи Пейн приснилось, что к ней наведалось стадо слонов. Главная самка сказала: «Мы открылись тебе не для того, чтобы ты рассказывала другим людям». Пейн поняла это не как просьбу о том, чтобы не выдавать их, а как приглашение: «Мы открылись тебе не для того, чтобы ты прославилась среди своих, а потому, что мы тебя принимаем».

Открытие Пейн, опубликованное в 1984 г., прекрасно согласовывалось с наблюдениями Джойс Пул и Синтии Мосс, которые изучали африканских слонов в кенийском национальном парке Амбосели. Они заметили, что семья слонов часто неделями движется в одном направлении, хотя членов семьи при этом разделяет несколько километров. Кроме того, к вечеру разные группы одновременно сходятся с разных сторон к одному водопою. Инфразвук передается на далекие расстояния даже в воздухе, и, если слоны пользуются им для коммуникации, становится понятно, как они синхронизируют свои передвижения по саванне. Пул и Мосс предложили Пейн присоединиться к ним, она согласилась, и в 1986 г. их научная группа установила, что африканские слоны точно так же, как их индийские собратья, пользуются инфразвуком – во всех мыслимых контекстах{588}. Есть контактный рокот, помогающий особям найти друг друга. Есть приветственный рокот, издаваемый при встрече после разлуки. Самцы рокочут во время гона, самки рокочут им в ответ. Есть рокот, означающий «идем», и рокот, говорящий «у меня только что был секс». Большинство этих рокотов содержит частоты, вполне различимые человеческим ухом вблизи, но некоторые проявлялись, только когда исследовательницы прокручивали записи на ускоренной перемотке или визуализировали их с помощью анализатора частот{589}.

Этот инфразвуковой рокот передается по воздуху, поэтому он отчасти отделен от распространяющихся по поверхности сигналов, которые позже, уже в начале нового века, выявила Кейтлин О'Коннелл (о них мы говорили в прошлой главе). И то и другое для нас в основном неуловимо, но слоны издалека фиксируют оба типа сигналов. Низкочастотная составляющая рокота находится в диапазоне от 14 до 35 Гц – примерно как у крупного кита. В воздухе эти сигналы разносятся не так далеко, как под водой, а кроме того, сильно зависят от атмосферных условий: чем прохладнее, прозрачнее и спокойнее воздух, тем дальше дойдет сигнал. В полуденный зной слуховой мир слонов съеживается. Через несколько часов после заката он расширяется в десять раз, теоретически позволяя слонам слышать друг друга за несколько километров[182]{590}. «Но мы не знаем, на каком расстоянии они на самом деле слушают друг друга и во что именно вслушиваются, – говорит Пейн. – Это очень важный вопрос, однако ответа на него пока никто не дал».

То же самое относится и к китам. Многие из тезисов, выдвигаемых Роджером Пейном, Крисом Кларком и другими, пока не более чем предположения, опирающиеся на обрывочные сведения о поведении китов и обоснованные догадки о том, на что те должны быть способны. Фактические данные об этих крупнейших из когда-либо живших на Земле существ добыть трудно, а эксперименты с ними практически невозможны. Впрочем, птиц, например, запросто держат в клетках, а птичьи трели анализируют не первое столетие, и тем не менее Роберт Дулинг только в 2002 г. открыл, что некоторые виды концентрируют внимание на темпоральной микроструктуре, отодвигая на второй план те составляющие песни, которые слышны человеку. Если нам так трудно понять умвельт птицы, неудивительно, что ученые слабо представляют, чем именно интересуются в сигналах друг друга гигантские киты. Что такое эти песни? Элемент ухаживания в брачный период? Территориальные сигналы? Звонок к обеду? Удостоверение личности? Неизвестно. Даже если вы отыщете синего кита и проиграете ему записанную песню, что он, по-вашему, должен будет сделать?

Мы даже не можем доподлинно установить пределы слухового восприятия усатых китов. Тест на СВП – когда исследователи включают животному тот или иной звук и замеряют нейронную реакцию с помощью прикрепленных к его голове электродов – со свободно плавающим в океане синим китом не проведешь. Исследователям удалось применить метод СВП к более мелким китам и дельфинам, которые либо выбрасываются на берег, либо способны жить в неволе, но усатые киты почти не склонны к первому и абсолютно не способны на второе. Не имея возможности провести непосредственные измерения, ученые – в частности, Дарлин Кеттен – оценивают диапазон слуха этих гигантов косвенно, исследуя их уши с помощью медицинского оборудования. Результаты позволяют с уверенностью предположить, что усатые киты слышат инфразвуковые частоты, которые содержатся в их сигналах{591}. А вот как они пользуются этим чувством – это уже другой вопрос.

В гипотезах Пейна и Кларка все еще хватает пробелов. Судя по всему, у синих китов поют только самцы, и, если с помощью инфразвуковых сигналов они действительно общаются между собой или прокладывают путь в океане, как без этого обходятся самки? Кроме того, существует вопрос пропорций. Длина волны у ноты частотой в 20 Гц составляет 75 м, а это значит, что расстояние между двумя пиками давления будет вдвое или втрое больше длины самого крупного синего кита или финвала. У величайших великанов планеты возникает та же проблема, что и у крошечной мухи-тахины Ormia: их сигналы должны звучать практически одинаково в обоих ушах, а значит, определить, с какой стороны находится их источник, не получится{592}. «Казалось бы, это невозможно, – однако вот вам тахина с ее ушами! – напоминает Кларк. – Я не верю ни в духов, ни в астрологию, но нельзя недооценивать эволюцию. На научных конференциях с меня снимают десять шкур за все те дичайшие предположения, для которых у меня вечно нет доказательств. Но я предпочитаю иметь в виду все возможные варианты. И я постоянно стараюсь поместить себя в пространство животного».

Если сигналы слонов и китов остаются за нижним порогом нашего слуха, то сигналы некоторых других видов звучат выше верхнего. Зимой 1877 г. Джозефу Сайдботему, остановившемуся в отеле во французском городе Ментон, показалось, что на балконе запела канарейка{593}. Но как он вскоре обнаружил, звук издавала мышь. Он угощал ее печеньем, а она за это часами пела ему у камина, выводя мелодию, которой не постыдилась бы певчая птица. Сын Сайдботема предположил, что такие песни поют все мыши, просто забирают слишком высоко, и мы их не слышим. Сайдботем думал иначе. «Я склонен полагать, что певческий дар у мышей встречается крайне редко», – сообщал он в письме в журнал Nature.

Он ошибался. Лет через сто ученые осознали, что мыши, крысы и многие другие грызуны действительно располагают широким репертуаром «ультразвуковых» сигналов, частоты которых слишком высоки для человеческого слуха{594}. Они издают эти звуки, когда играют или спариваются, когда пребывают в стрессе или мерзнут, когда проявляют агрессию или подчиняются. Мышата, оказавшиеся вне гнезда, зовут мать ультразвуковыми «сигналами об изоляции»{595}. Крысы, если их пощекотать, откликаются ультразвуковым попискиванием, которое ученые сравнивают со смехом{596}. Суслик Ричардсона реагирует ультразвуковым сигналом тревоги на появление хищника (или коричневой шляпы с широкими полями, которую раз за разом подбрасывает экспериментатор, чтобы изобразить такого хищника){597}. Мыши-самцы, унюхав гормоны самки, распевают ультразвуковые песни, поразительно похожие на птичьи, и даже точно так же четко делящиеся на слоги и фразы{598}. Самка, привлеченная такой серенадой, сливается с избранником в ультразвуковом дуэте{599}. Грызуны относятся к числу самых распространенных и интенсивно изучаемых млекопитающих в мире – в научных лабораториях они прописались начиная с XVII в. И все это время они, оказывается, вели оживленные беседы, ускользавшие от слуха бесчисленных ни о чем не подозревающих исследователей и лаборантов.

Термин «ультразвук», как и «инфразвук», – это пример антропоцентричного высокомерия. Он относится к звуковым волнам частотой выше 20 кГц – верхней границы восприимчивости среднестатистического человеческого уха{600}. Предполагается, что такой звук совершенно особый – «ультра» как-никак, – потому что мы его не слышим. Но огромному большинству млекопитающих эта часть звукового диапазона вполне доступна, и наши предки, вероятно, не выделялись в этом отношении. Даже ближайшие родственники человека, шимпанзе, слышат частоты, близкие к 30 кГц. Собака улавливает 45 кГц, кошка – 85 кГц, мышь – 100 кГц, а дельфин афалина – 150 кГц{601}. Для всех этих животных ультразвук – это просто звук. Многие ученые предполагали, что ультразвук дает этим видам секретный коммуникационный канал, который не подслушают чужаки (то же самое предположение высказывалось по поводу ультрафиолета). Мы не слышим эти звуки и потому объявляем их «скрытыми» или «тайными», хотя многие другие виды их определенно улавливают.

Супруги Генри и Рикье Хеффнер предлагают другой ответ на вопрос, почему так много млекопитающих слышит ультразвук: он помогает им определить, откуда доносится сигнал{602}. Для этого млекопитающие, точно так же, как совы сипухи, сравнивают время приема звука каждым из ушей. Но поскольку с уменьшением размеров животного расстояние между ушами сокращается, у более мелких это получается только в случае более высоких частот с более короткой длиной волны. Как правило, чем меньше голова млекопитающего, тем выше верхний порог его слуха. Границы наших слуховых миров задаются физическими свойствами звука, попадающего в наш череп[183].

Может, высокочастотные звуки и проще локализовать, но у них есть существенный недостаток. Они быстро теряют энергию, а также легко рассеиваются и отражаются такими препятствиями, как листья, трава и ветви. Это значит, что ультразвуковые сигналы можно передавать лишь на короткое расстояние{603}. Песня синего кита доносится до другого края океана, но поющая мышь слышна только совсем вблизи. Возможно, этой сильной ограниченностью охвата и объясняется, почему лишь относительно немногие млекопитающие – грызуны, зубатые киты, мелкие летучие мыши, домашние кошки и некоторые другие – пользуются ультразвуком для коммуникации, хотя частоты эти хорошо слышат почти все. Сигналы просто слишком быстро глохнут. (По этой же причине устройства, которые якобы отпугивают вредителей ультразвуком, на самом деле не особо функциональны: у них слишком короткий радиус действия, так что реальной пользы от них мало{604}.)

Однако ограниченный радиус распространения может быть и преимуществом – если животному нужно сократить круг слушателей. Сигнал об изоляции, который издает беспомощный мышонок, заставит встрепенуться находящуюся рядом родительницу, не привлекая внимания далекого хищника. Таким образом, ультразвук действительно обеспечивает секретный канал коммуникации, но не потому, что его частоты находятся за пределами слышимости, а потому, что распространяется он не очень широко. Досадно только, что малый радиус действия еще больше усложняет и без того непростое изучение ультразвука: мы и так его не слышим, а если вдруг научимся, не факт, что окажемся достаточно близко, чтобы его уловить. Учитывая, как долго мы не подозревали, насколько активно грызуны пользуются ультразвуком при общении с себе подобными, вполне может оказаться, что этот способ коммуникации распространен у животных гораздо шире, чем мы полагаем сейчас.

Немало примеров коммуникации с помощью ультразвука было обнаружено только тогда, когда ученые заметили, что животные как будто кричат беззвучно: выполняют все движения, характерные для подачи звукового сигнала, но никакого звука не раздается. Именно это увидела Марисса Рамсьер, наблюдая за филиппинскими долгопятами – крошечными, с кулак размером, большеглазыми приматами, напоминающими гремлинов{605}. Они открывали рот, а звука не было. Рамсьер услышала их, только поместив перед детектором ультразвука. Частота их сигналов, как выяснилось, составляет 70 кГц – намного выше ультразвукового порога и выше, чем у любого млекопитающего, за исключением летучих мышей и китообразных. Что же они говорят? И к чему прислушиваются, помимо друг друга?

Еще больше загадок скрывают колибри. Точно так же, как в случае с Рамсьер и долгопятами, многие замечали: колибри раскрывает клюв, по грудке у него пробегает дрожь, но пения не раздается. Обитающий в Северной Америке синегорлый колибри поет сложную песню, которую мы слышим лишь отчасти, поскольку он берет ноты до 30 кГц, далеко в области ультразвука{606}. Это неожиданно, поскольку, как выяснила в 2004 г. Кэролайн Питти, сам он слышит звуки не выше 7 кГц. То есть более низкие регистры своей песни он еще воспринимает, но основная ее часть неразличима и для него самого. Некоторые другие виды – такие как длиннохвостый сильф или траурный колибри – издают звуки, выходящие за пределы слышимости большинства птиц, а та часть их песни, которая воспринимается человеком, напоминает стрекот сверчка{607}. Эквадорианская горная звезда идет еще дальше, исполняя в ультразвуковом регистре целые фразы. Диапазон слуха птиц нашей планеты примерно одинаков: 10 кГц – это для них потолок. Поэтому либо у этих колибри нетипичные для птиц уши, либо они и в самом деле не слышат, о чем поют[184]. И если верно последнее, зачем им петь свои песни так высоко? У сигнала должен быть слушатель. Если мелодии колибри лежат за границами их собственных умвельтов, кому они предназначены?

Может быть, насекомым? Хотя большинство насекомых совсем ничего не слышат, многие из тех, у кого уши все-таки имеются, воспринимают ультразвуковые частоты. На это способна примерно половина из 160 000 видов мотыльков и бабочек{608}. Пчелиная огневка умудряется различать звуки частотой около 300 кГц – выше, чем любое другое животное на Земле, причем существенно выше{609}. Колибри питаются не только нектаром, но и насекомыми, а значит, этим птицам есть резон подавать ультразвуковые сигналы, неслышные для них самих, чтобы выманивать насекомых, которым они слышны.

Но зачем стольким насекомым понадобилось выработать ультразвуковой слух, тем более что основная их масса не слышит вообще ничего? Явно не для того, чтобы наслаждаться пением колибри, появившихся, по эволюционным меркам, относительно недавно. Вряд ли и для того, чтобы слушать друг друга, поскольку большинство насекомых молчит[185]. Наиболее вероятный ответ: их уши настроились на крайне высокие частоты, чтобы слышать приближение своего главного врага, появившегося около 65 млн лет назад, – летучих мышей{610}. Летучие мыши обрели в ходе эволюции способность как издавать, так и слышать ультразвук – а потом объединили оба эти навыка в одно из самых невероятных чувств из всех имеющихся у животных нашей планеты[186].

Я смотрю в окошко, прорезанное в массивной двери. За стеклом рука в перчатке держит коричневый меховой шар с длинными ушами и темной мордочкой, как у чихуахуа. Это большой бурый кожан по имени Зиппер – одна из семи летучих мышей этого вида, проводящих лето в лаборатории Университета штата Айдахо в Бойсе, где ими занимается Джесси Барбер. Большие бурые кожаны действительно бурые, но вес у них примерно равен мышиному, поэтому большие они только по сравнению с другими мелкими летучими мышами. Они в изобилии обитают на чердаках по всей территории США, но, поскольку летают они ночью и совершенно бесшумно, люди видят их редко и уж точно не так близко. С наступлением темноты они выбираются на охоту за мотыльками и прочими ночными насекомыми – Зиппер получила свою кличку (от английского zip – «быстро проноситься») за особенную стремительность маневрирования. У ее соседей по вольеру клички связаны с едой – Реймен, Пиклз и Тейтер (от ramen, «лапша рамен», pickles, «маринованные огурцы», и разговорного названия картофеля tater соответственно) – или отражают черты характера: Каспер (в честь привидения из мультфильма) дружелюбен, а Бенни (в честь персонажа мюзикла «Богема», Rent) на редкость голосист. В октябре всех их выпустят на волю, чтобы они успели подготовиться к зимовке, но сейчас лето, и они на полном пансионе – отъедаются сочными мучными червями, сладко спят в теплых клетках и регулярно «вылетают пройтись». «Мы выпускаем их из клеток, чтобы они могли размять крылья, – рассказывает Барбер. – Это примерно как выгуливать шестнадцать собак».

Тем временем за стеклом Зиппер раскрывает рот, обнажая неожиданно длинные зубы. Это не демонстрация агрессии, а попытка составить представление об окружающей среде. Зиппер издает поток коротких ультразвуковых импульсов, а затем по эху от них выявляет находящиеся рядом объекты и определяет их местоположение, то есть пользуется чем-то вроде биологического эхолокатора{611}. Такой способностью обладают очень немногие животные, а отточить это умение до подлинного мастерства удалось только двум группам – зубатым китам (вроде дельфинов, косаток и кашалотов) и летучим мышам. В данный момент эхолокатор Зиппер сообщает ей, что впереди глухая непроницаемая преграда, хотя она собственными глазами видит за ней каких-то гигантов. (Летучие мыши, вопреки английскому выражению as blind as a bat, «слеп как летучая мышь», вовсе не слепы.) Возможно, это ее несколько озадачивает, но, справедливости ради, эволюция наделила Зиппер эхолокацией не для того, чтобы та находила окна. Она была ей дана, чтобы ночью, в условиях ограниченной видимости, отыскивать мелких насекомых. Днем охотничья территория принадлежит зорким хищникам – таким как птицы, – зато ночью летучие мыши берут свое{612}. Поскольку летучих мышей мы видим редко, легко может сложиться впечатление, что это такие персонажи второго плана, которые довольствуются крохами с барского стола, подъедая ночью то, что птицы не доели днем. На самом деле все наоборот: кое-где в тропических джунглях летучие мыши съедают в два раза больше насекомых, чем птицы{613}. И когда Зиппер переносят в соседнее помещение для полетов, а потом выпускают туда же мотыльков, я начинаю понимать, почему это так.

В помещении для полетов царит кромешная темнота и установлены три инфракрасные камеры. Лаборанты внутри разве что слышат шорох крыльев. Мы трое – Барбер, его студентка Джульетта Рубин и я – снаружи наблюдаем происходящее на мониторе. А происходит вот что: Зиппер, которой темнота нисколько не мешает, молнией носится по комнате, хватая одного мотылька за другим. Рубин и Барбер прыгают и вопят, как болельщики на стадионе.

Изображение на мониторе черно-белое и зернистое, но Барбер показывает мне на ноутбуке несколько видео, которые он снял более мощными камерами. В замедленной съемке при высоком разрешении видно, как красный волосатохвост делает двойное сальто назад, цепляет мотылька хвостом и закидывает себе в рот. На другом видео мотылька хватает листонос: р-р-раз – и только чешуйки по ветру. Бледный гладконос пикирует на скорпиона, словно дракон. Это летучие мыши в своей стихии – и во всем своем великолепии. «Когда я упоминаю о своих исследованиях, многие сразу морщатся: "Фу, как ты можешь работать с такой гадостью?" – рассказывает Джульетта Рубин. – Я просто забываю, что люди по большей части терпеть не могут летучих мышей. Забываю, потому что они творят просто потрясающие вещи – и в такие моменты ими нельзя не любоваться». Воспринимая их превратно, из них часто делают символ зла. Они настолько далеки от нас и по высоте, на которой обитают, и по времени суток, что «мы до сих пор даже не разобрались как следует в их базовых биологических характеристиках, – добавляет Барбер. – С таким же успехом они могли бы жить в глубинах океана. Об эхолокации мы знаем больше, чем обо всех остальных сторонах их существования».

Впрочем, довольно долго мы и об эхолокации не подозревали. В 1790-е гг. итальянский священник и естествоиспытатель Лаццаро Спалланцани обратил внимание, что летучие мыши умудряются ориентироваться в такой темноте, которая даже жившей у него сове казалась непроглядной{614}. Проведя серию жестоких экспериментов, он выяснил, что летучие мыши не теряют способность ориентироваться в пространстве, даже если их ослепить, однако начинают врезаться во все подряд, если лишить их слуха или заткнуть им рот. Что из этого следует, он так и не догадался, сумев сделать только один вывод: «Уши гораздо больше потребны летучей мыши для зрения или, по меньшей мере, для измерения расстояний, чем глаза». Современники подняли его на смех. «Если летучие мыши видят ушами, – иронизировал один философ, – глазами они, надо полагать, слышат?»

Подлинное значение этих открытий оставалось загадкой еще более столетия, пока молодому студенту по имени Дональд Гриффин не пришла в голову одна интересная мысль[187]{615}. Гриффин часами наблюдал за миграциями летучих мышей и поражался, как им удается пролетать через темные пещеры, не впечатываясь в сталактиты. Ему вспомнилась неподтвержденная гипотеза, будто мыши вслушиваются в эхо от своих высокочастотных криков, а еще он знал, что один местный физик изобрел устройство, способное улавливать ультразвук и преобразовывать его в слышимые частоты. В 1938 г. Гриффин явился в кабинет этого изобретателя с клеткой малых бурых ночниц и поместил ее прямо перед детектором. «К нашему удивлению и восторгу, из динамика раздался разноголосый сиплый гвалт», – писал Гриффин в своей ставшей теперь классической книге «Слушая в темноте» (Listening in the Dark){616}.

Год спустя Гриффин с еще одним студентом, Робертом Галамбосом, подтвердили, что летучие мыши издают такие ультразвуковые сигналы и в полете, что их уши улавливают эти частоты и что обе эти способности необходимы им, чтобы огибать препятствия{617}. Если их рот и уши были свободны, летучим мышам не составляло труда преодолеть лабиринт из свешивающихся с потолка кусков тонкой проволоки. А вот когда им затыкали либо уши, либо рот, они взлетали неохотно и почти сразу же врезались в стены, мебель и даже самих Гриффина с Галамбосом. Все указывало на то, что летучие мыши ориентируются в пространстве по эху от собственных сигналов. Но другим ученым это предположение показалось нелепым. Как позже вспоминал Гриффин, «одного именитого физиолога наш доклад на конференции так ошеломил, что он начал трясти Боба (Галамбоса) за плечи с воплем: "Вы же это не всерьез?!"» Но молодые ученые не шутили, и в 1944 г. Гриффин ввел для поразительной способности летучих мышей специальный термин{618}. Он назвал ее эхолокацией[188].

Поначалу эхолокацию недооценивал даже сам Гриффин. Он считал ее просто предохранительной системой, позволяющей летучим мышам избегать столкновений, но летом 1951 г. ему пришлось подкорректировать свои взгляды. Усевшись на берегу пруда в Итаке (штат Нью-Йорк), он попробовал впервые понаблюдать эхолокацию летучих мышей в дикой природе{619}. Направляя микрофон в небо, он и не подозревал, какой поток ультразвуковых сигналов на него обрушится и насколько они будут отличаться от тех, что он слышал в закрытом помещении. Когда летучая мышь парит в небе, ее импульсные сигналы протяжнее и глуше, а когда она устремляется за добычей, размеренное «пут-пут-пут» учащается, сливаясь в дробный гул. Запуская из рогатки мелкие камешки поперек направления движения летучих мышей, Гриффин подтвердил, что учащение импульсных сигналов происходит каждый раз, когда летучая мышь преследует находящийся в воздухе объект. Так потрясенный до глубины души Гриффин узнал, что эхолокация – это не просто детектор препятствий, а еще и способ охоты{620}. «Такого мы не то что предвидеть, даже предположить не могли, нам на это не хватило бы никакого научного воображения», – писал он впоследствии{621}.

Чтобы изучать летучих мышей в дикой природе, Гриффину пришлось под завязку набить оборудованием кузов своего универсала: там были микрофоны, треноги, параболические отражатели, радиооборудование, генератор с приваренным к нему автомобильным глушителем, канистры с бензином и около 60 м электрического провода. С тех пор технологии шагнули вперед, равно как и изучение эхолокации. В 1938 г. детектор ультразвука, которым пользовался Гриффин, был уникальным прибором штучного изготовления (и когда он у них с Галамбосом ненадолго сломался, Гриффина чуть удар не хватил). 80 лет спустя в оборудованной по последнему слову техники лаборатории Синди Мосс в Балтиморе я насчитал на стенах 21 ультразвуковой микрофон – и это только в одном из двух помещений для полетов. Инфракрасные камеры снимают летучих мышей в движении. На дисплее ноутбука неслышные нам звуки отображаются в виде спектрограмм – настолько точно, что опытный исследователь способен различать по ним отдельных особей. Одна, к примеру, как будто заикается, а у другой обнаруживается неожиданно низкий тембр – мышиный баритон.

Благодаря этому оборудованию эхолокация летучих мышей, которая когда-то не улавливалась нашим слухом и не укладывалась в нашем сознании, стала одним из самых изученных чувств. Конечно, «что воспринимают летучие мыши, пока неизвестно, – уточняет Мосс. – И это действительно важный вопрос».

– Это же та самая философская дилемма из эссе Томаса Нагеля «Каково быть летучей мышью?», – подхватываю я. – Нам заведомо трудно вообразить сознательный опыт других животных.

– Да, – кивает Мосс и иронически улыбается. – Только он ведь думал, что нам никогда этого не узнать.

На нашей планете обитает более 1400 видов летучих мышей. Все они летают. Почти все пользуются эхолокацией[189]. От всех чувств, которые мы обсуждали до сих пор, эхолокация отличается тем, что подразумевает рассеяние энергии во внешний мир. Глаза обозревают, нос втягивает воздух, вибриссы прощупывают, пальцы прижимаются – все эти органы чувств улавливают стимулы, которые уже имеются в окружающем пространстве. Летучая мышь в процессе эхолокации сама создает стимул, который позже улавливает. Без сигнала не будет эха. Как объяснял мне исследователь летучих мышей Джеймс Симмонс, эхолокация – это способ хитростью заставить окружающие предметы проявить себя. Летучая мышь выкликает «Марко!» – и окружающая среда вынуждена в ответ крикнуть «Поло!». Мышь аукает, безмолвный мир откликается.

Процесс сам по себе вроде бы нехитрый{622}. Сигнал летучей мыши рассеивается и отражается от всего, что встретит на пути, и эту отраженную часть она улавливает и интерпретирует. Однако, чтобы все получилось, необходимо решить изрядное количество проблем. Я насчитал как минимум десять.

Первая – расстояние. Сигнал летучей мыши должен быть достаточно сильным, чтобы не только добраться до цели, но и вернуться. Однако звук – особенно такой высокий – при распространении в воздухе быстро ослабевает. А значит, эхолокация работает только на коротких дистанциях. Средняя летучая мышь обнаруживает мелких мотыльков на расстоянии примерно от 6 до 9 м, а более крупных – примерно от 11 до 13 м{623}. Все, что дальше, скорее всего, выпадает из поля ее восприятия (за исключением очень крупных объектов, таких как здание или дерево){624}. Но даже в пределах воспринимаемой зоны периферия оказывается размытой, поскольку энергия сигнала летучей мыши расходится от ее головы конусом, словно луч фонарика{625}. За счет такой концентрации звуковой сигнал успевает покрыть большее пространство, прежде чем иссякнет[190].

Помогает и громкость. Как установила Аннемари Сурлюкке, громкость эхолокационного сигнала большого бурого кожана изначально (в момент выхода из пасти) достигает 138 дБ – это примерно как вой сирены или рев реактивного двигателя{626}. Даже так называемые шепчущие летучие мыши, которые вроде бы голосить не должны, выдают целых 110 дБ (сравнимо с визгом бензопилы или шумом воздуходувки для уборки опавшей листвы){627}. Это одни из самых высоких показателей для наземных животных, и нам остается только сказать спасибо, что эти звуки слишком высоки для наших ушей. Если бы мы различали ультразвук, я бы корчился от боли, слушая Зиппер, а Дональд Гриффин, вероятно, сбежал бы с того пруда в Итаке, не выдержав адских воплей.

Но летучие мыши собственный крик слышат прекрасно, а значит, вторая проблема очевидна: нужно, чтобы они не оглушали самих себя при подаче каждого сигнала. Решается эта проблема сокращением мышц среднего уха одновременно с раскрытием пасти. Таким образом слух на время крика отключается, а к возвращению эха включается{628}. Есть и более тонкие настройки: летучие мыши могут менять чувствительность своего слуха при приближении к цели, чтобы эхо сохраняло неизменную воспринимаемую громкость независимо от того, как громко оно звучит на самом деле. Это называют регулировкой входной чувствительности, и она, скорее всего, стабилизирует восприятие летучей мышью своей цели{629}.

Третья проблема – скорость. Каждое эхо – это, по сути, моментальный снимок, стоп-кадр. Летучие мыши с их молниеносными перемещениями должны постоянно обновлять эти снимки, чтобы вовремя обнаружить быстро приближающееся препятствие или отследить стремительно удирающую добычу. Как выяснил Джон Ратклифф, для этого их голосовые мышцы сокращаются до 200 раз в секунду – это рекорд частоты сокращений для мышц млекопитающих[191]{630}. Конечно, так часто они сокращаются не все время, но в последние мгновения охоты, когда летучая мышь устремляется к цели и должна прочувствовать каждый нырок и выверт, она издает то максимальное число импульсных сигналов, на которое способны ее суперскоростные мышцы. Именно эту так называемую терминальную трель слышал Гриффин у пруда в Итаке. Она возвещает, что добыче не уйти от охотницы, для которой в этот миг цель обозначается предельно четко.

Преодолевая третью проблему, частый импульсный сигнал тут же создает четвертую. Эхолокация будет выполнять свою функцию, только если летучая мышь сможет сопоставлять каждый исходящий сигнал с соответствующим ему эхом. Если слишком частить с сигналами, есть опасность получить какофонию накладывающихся друг на друга сигналов и отражений, которые невозможно будет различить, а значит, и интерпретировать. Большинство летучих мышей справляется с этим, сильно укорачивая сигналы: у большого бурого кожана они длятся лишь несколько миллисекунд. Кроме того, они соблюдают очередность сигналов, издавая следующий только после приема эха от предыдущего. В пространстве, отделяющем большого бурого кожана от его цели, может распространяться либо сигнал, либо эхо, но не то и другое одновременно. Регулировка тут настолько точная, что даже во время терминальной трели никаких накладок не происходит.

Приняв эхо, летучая мышь должна понять, что оно означает. Это пятая проблема, самая трудная из всех перечисленных. Представим себе простой сценарий: большой бурый кожан преследует мотылька, отслеживая его передвижения эхолокацией. Он слышит собственный исходящий сигнал. Спустя некоторое время он слышит эхо этого сигнала. Это время, называемое задержкой, указывает кожану на расстояние до мотылька. Как установили Джеймс Симмонс и Синди Мосс, чувствительность нервной системы летучей мыши настолько высока, что позволяет улавливать разницу в задержке эхо-сигнала в ничтожные одну-две миллионные доли секунды, что в переводе на расстояние составляет меньше миллиметра{631}. С помощью эхолокации летучая мышь измеряет расстояние до цели гораздо точнее, чем любой человек с его острым зрением[192].

Но эхолокация выявляет отнюдь не только расстояние. Мотылек имеет сложную форму, поэтому эхо от его головы, тела и крыльев будет поступать с немного разной задержкой. Добавим к этому, что сигнал, который издает во время охоты большой бурый кожан, охватывает довольно значительный диапазон частот, шириной с октаву, а то и две. Все эти частоты отражаются от различных частей тела мотылька немного по-разному, поставляя хищнику разрозненные фрагменты общей картины{632}. Более низкие частоты рассказывают об общих очертаниях, более высокие – о мелких деталях. Слуховая система летучей мыши каким-то образом анализирует всю эту информацию – задержки между сигналом и его различными эхо на каждой из частот диапазона, – чтобы выстроить более четкий и насыщенный акустический портрет мотылька. Ей становится известно не только местонахождение насекомого, но и, по всей видимости, его размер, форма, текстура и положение в пространстве{633}.

Осуществить все это не так-то просто, даже если бы летучая мышь и мотылек висели в воздухе неподвижно. Но обычно они оба двигаются, создавая тем самым шестую проблему: летучая мышь должна постоянно подстраивать свой эхолокатор{634}. Чтобы просто обнаружить мотылька, ей нужно просканировать огромное открытое пространство. На этой поисковой стадии она издает сигналы, которые разносятся как можно дальше, – громкие, длинные, относительно редкие импульсы, энергия которых сосредоточена в узком диапазоне частот. Но стоит ей услышать многообещающее эхо и устремиться к потенциальной добыче, как стратегия меняется. Охотница расширяет диапазон частот, чтобы выяснить как можно больше подробностей о своей цели и точнее определить расстояние до нее. Сигналы подаются чаще, чтобы быстрее обновлять сведения о положении добычи, и одновременно укорачиваются, чтобы не накладываться на эхо. И наконец, идя на перехват, летучая мышь переводит сигналы в ту самую терминальную трель, чтобы максимально быстро получать максимум информации. Некоторые летучие мыши в этот момент заодно расширяют луч своего эхолокатора, увеличивая зону восприятия, чтобы не упустить мотылька, попытавшегося вильнуть в сторону.

Весь этот цикл, от начального поиска до терминальной трели, может длиться считаные секунды. Летучая мышь снова и снова корректирует длительность своих сигналов, их количество, интенсивность и диапазон частот, продуманно регулируя собственное восприятие. Нам это очень кстати, поскольку из-за этого по голосу летучей мыши можно судить о ее намерениях. Если сигнал протяжный и громкий, значит, она ищет что-то вдалеке. Если сигналы стали тише и короче, она заходит на близкую цель. Если импульсы учащаются, они пристальнее изучает добычу. Фиксируя сигналы летучей мыши в реальном времени, исследователи практически читают ее мысли.

Благодаря этому подходу людям удалось объяснить, как летучие мыши справляются с проблемой номер семь – загроможденным пространством. Летучие мыши носятся по тесным искривленным пещерам, в густой путанице веток и даже по лабиринтам из свисающих цепей{635}. В такой хаотичной среде эхолокатору приходится справляться с трудностями, которых не возникает у зрения{636}. Представьте, что на пути у летучей мыши находятся две ветки на одном и том же расстоянии от нее. Если бы она их видела, они были бы легко различимы, поскольку свет, отражающийся от каждой из них, попадал бы на разные участки сетчатки. Пространственное ощущение встроено в саму анатомию глаза. Со слухом все иначе. Летучая мышь должна рассчитать структуру пространства по времени поступления эха, а поскольку его задержка для двух равноудаленных веток будет одинаковой, они могут восприниматься как один объект.

Узнать, как летучие мыши решают эту проблему, удалось Синди Мосс, которая обучила больших бурых кожанов пролетать через отверстие в сетке. Как оказалось, прежде чем пулей просвистеть на другую сторону, летучая мышь сканирует края отверстия, фокусируя на них луч эхолокатора. «Управляя эхолокационным лучом, летучие мыши сканируют окружающие их объекты точно так же, как мы сканируем взглядом предметы в помещении», – поясняет Мосс. Кроме того, она обнаружила, что во время особенно трудоемких действий – когда приходится огибать препятствия или преследовать беспорядочно движущуюся цель – летучая мышь укорачивает сигналы и расширяет диапазон частот, чтобы выжать из получаемого эха как можно больше подробностей{637}. Еще они объединяют сигналы в отдельные пакеты, которые Мосс назвала эхолокационными стробогруппами («бу-бу-бу-бу… бу-бу-бу-бу… бу-бу-бу-бу»){638}. Каждый такой пакет летучие мыши могут обрабатывать как единое целое, суммируя подробности от всех составляющих его сигналов, чтобы выстроить более четкую картину окружающей обстановки[193].

Не страдает зрение и от следующей проблемы – восьмой в нашем перечне, – которую приходится решать эхолокации. Глазу не составляет труда отличить фигуру от фона, если, конечно, она не закамуфлирована. Для эхолокатора же мелкий объект на обширном фоне закамуфлирован по определению. Если мотылек пролетает перед листом или сидит на нем, слабое эхо от мотылька растворится в более сильном эхе от листа. Из нескольких решений этой проблемы, которые удалось выработать летучим мышам, больше всего впечатляет найденное малым большеухим листоносом. Пользуясь одной только эхолокацией, и ничем, кроме нее, он подцепляет стрекоз и других насекомых прямо с листа, даже если те сидят совершенно неподвижно, – потрясающий трюк, который ученые долго считали невозможным. Как выяснила Инга Гайпель, чтобы его выполнить, листонос заходит на цель под острым углом, и тогда эхо от насекомого он ловит, а эхо от листа отражается в сторону{639}. Для усиления этого эффекта листонос шныряет перед насекомым вверх-вниз, постоянно держа голову обращенной к цели. Поначалу он, видимо, слышит что-то нечеткое и расплывчатое – просто слабый намек на возможную добычу. Но в процессе этого шныряния он собирает информацию под разным углом, так что добыча обретает форму, обозначаясь все четче, и, к несчастью для насекомого, невыполнимая миссия становится выполнимой.

Девятая проблема возникает, когда летучие мыши летают, как у них водится, стаями. В этом случае им нужно как-то отличить эхо собственных сигналов от эха сигналов других особей. Для этого большие бурые кожаны направляют сигналы в сторону от остальных, сдвигают частоту сигнала, избегая наложения, или по очереди берут паузу[194]{640}. Но бразильским складчатогубам, чьи стаи насчитывают миллионы особей, все это не особенно подходит. Как вычленить свое эхо в общем гвалте, когда из пещеры выплескивается поток в 20 млн летучих мышей? Исследователи назвали этот галдеж «кошмаром на коктейльной вечеринке», и как летучим мышам удается избавиться от этого кошмара, пока неясно{641}. Возможно, они обрабатывают только эхо, поступающее в определенный промежуток времени или с определенной стороны. Может быть, в такие моменты они в принципе игнорируют эхолокационные сигналы, полагаясь на другие чувства или на память. Скорее всего, бразильские складчатогубы знают дорогу в пещеру и из пещеры назубок, поэтому проложить нужную траекторию могут и не сверяясь с данными эхолокации. Этим, возможно, объясняются многочисленные задокументированные случаи, когда люди перерывали вход в пещеру из соображений безопасности, а потом обнаруживали перед ним трупики летучих мышей, на полной скорости разбившихся о преграду{642}.

Эти трагические происшествия указывают на десятую проблему эхолокации: чтобы решить предшествующие девять, приходится немало попотеть. Эхолокация – очень трудоемкий для психики процесс, особенно учитывая, что летучие мыши проделывают все это на высокой скорости. Зачастую они просто не успевают воспользоваться эхолокатором в полную силу, поэтому допускают нелепые ошибки, которые таким виртуозам эхолокации совершать просто стыдно[195]. Существо, способное различить два образца наждачной бумаги с полумиллиметровой разницей в размере зерен, врезается в недавно установленную преграду на знакомом пути{643}. Оно опознает летящее насекомое по очертаниям, но кидается на запущенный из рогатки камешек. Летучие мыши вполне способны не допускать подобных оплошностей – просто в эти моменты они недостаточно бдительны. Они полагаются на память и инстинкты. То же самое случается и с нами: большинство ДТП происходит рядом с домом отчасти потому, что водители расслабляются на знакомой дороге. В обоих случаях восприятие зависит не только от информации, поставляемой органами чувств, но и от того, как мозг решает поступить с этой информацией. А мозг летучих мышей и его работа для нас все еще загадка. Хотя науке теперь столько известно об эхолокации, Нагель по-прежнему прав: возможно, мы так никогда и не узнаем в полной мере, каково быть летучей мышью. Но если осмелиться выдвинуть обоснованное предположение, ощущаться это может примерно так.

Вокруг темно, а вам, большому бурому кожану, хочется есть. Без труда угадывая в темноте деревья и другие крупные препятствия, вы легко лавируете между ними в поисках насекомых, посылая в окружающее пространство сильные, размеренные сигналы в узком диапазоне. Большинство из них пропадает вдали, но некоторые возвращаются, выявляя какой-то летящий объект чуть правее по курсу. Мотылек? Вы поворачиваете голову, затем корпус, удерживая цель в луче своего эхолокатора. Теперь вы точно знаете расстояние до цели, но сама цель пока еще довольно невнятна. Ничего, сейчас подлетим поближе. По мере приближения ваши сигналы укорачиваются, ускоряются, их диапазон расширяется, и цель обозначается четче – да, это мотылек, причем крупный, и он летит прямо от вас. Вы идете в атаку. Ваши невероятные горловые мышцы выдают максимально частую пулеметную очередь эхолокационных сигналов, и мотылек как будто попадает в фокус. Голова, тело, крылья проступают в мельчайших подробностях, и вот вы уже подцепили его хвостом и закинули в рот. И все это было проделано за время, которое уйдет на чтение текста от этого слова… до вот этого.

Неудивительно, что летучие мыши настолько эволюционно успешны. Они водятся на всех континентах, кроме Антарктиды, и составляют пятую часть всех видов млекопитающих. Кто-то из них хватает насекомых в воздухе, а кто-то поедает плоды на деревьях. Какие-то ловят лягушек, какие-то пьют кровь, а какие-то – нектар, лакая его языком, который у них в два раза длиннее тела. Есть среди них каннибалы, поедающие других летучих мышей. Есть рыболовы, находящие рыбу благодаря эхолокации ряби на воде. Есть опылители, использующие эхолокацию для поиска вогнутых, как блюдце, листьев, нарочно приспособленных отражать эхолокационные импульсы. А есть летучие мыши, которые нашли принципиально отличное от всех встреченных нами до сих пор решение проблем эхолокации и обрели самый узкоспециализированный эхолокатор на свете.

Большинство видов летучих мышей пользуются эхолокацией так же, как большой бурый кожан: отправляют короткие импульсы длиной от 1 до 20 миллисекунд, выдерживая между ними сравнительно более длинные паузы. Эти импульсы охватывают широкий диапазон частот – поэтому таких летучих мышей называют частотно-модулированными (ЧМ). Но примерно 160 видов – подковоносы, листоносы и подбородколист Парнелла – поступают совершенно иначе{644}. Сигналы у них гораздо продолжительнее (у некоторых видов они длятся десятки миллисекунд), а паузы гораздо короче. И вместо диапазона частот они выдают одну-единственную ноту. За это их называют постоянно-частотными (ПЧ). И отражения они отслеживают тоже очень специфические.

Когда импульс эхолокатора попадает на движущееся крыло насекомого, сила отраженного сигнала оказывается непостоянной, поскольку крыло ходит вверх-вниз. Но в определенный момент, когда крыло строго перпендикулярно звуковой волне, эхо будет особенно громким и резким. Такое эхо называется акустическим отблеском, и это вернейший признак того, что рядом пролетает насекомое. Теоретически, такие отблески могут улавливать и ЧМ-мыши, но на практике это маловероятно. С их короткими импульсами и длительными паузами им должно сильно повезти, чтобы сигнал коснулся крыла насекомого именно в тот момент, когда он отразится в виде отблеска. А вот импульсам ПЧ-мышей хватает продолжительности на весь взмах крыла, и поэтому отблески они улавливают сплошь и рядом. А поскольку листья и другие фоновые объекты движутся не так ритмично, как машущее крыло, ПЧ-мышь может по отблескам отличить летящее насекомое от мешанины листвы. Эти отблески можно считать слуховым эквивалентом вспышек света.

На этих спектрограммах показаны эхолокационные сигналы двух летучих мышей, приближающихся к насекомому. Обратите внимание, что сигналы ЧМ-мыши охватывают широкий диапазон частот, тогда как ПЧ-мышь в основном держит одну и ту же ноту. Однако по мере приближения к цели сигналы обеих летучих мышей становятся короче и чаще

Ганс-Ульрих Шницлер, изучающий ПЧ-мышей с 1960-х гг., установил, что они опознают разные виды насекомых по ритму взмахов крыльями{645}. Они определяют, куда летит насекомое – к ним или от них. И они совершенно точно отличают живую цель от неживой: не в пример большим бурым кожанам ПЧ-мыши не кидаются на запущенные из рогатки камешки[196].

Слух у ПЧ-мышей такой же специализированный, как и сигналы. Большой подковонос, например, издает сигналы на постоянной частоте около 83 кГц, и именно на эту частоту настроено непропорционально большое число его слуховых нейронов[197]{646}. Он слышит эхо собственных сигналов лучше, чем все остальные звуки. У других видов имеются собственные фирменные частоты, словно каждая из ПЧ-мышей закрепила за собой тонюсенький ломтик огромного слухового мира{647}. Но эта стратегия порождает серьезную проблему – одиннадцатую, которой у ЧМ-мышей не возникает.

При сближении с источником звука этот звук кажется нам выше – вспомните, как меняется тон сирены проезжающей мимо скорой помощи. Это явление называется эффектом Доплера, и оно означает, что при подлете к насекомому частота эха, которое слышит ПЧ-мышь, будет расти и в конце концов выйдет за пределы зоны наиболее острого слуха. Но, как выяснил в 1967 г. Шницлер, ПЧ-мыши умеют компенсировать этот доплеровский сдвиг{648}. Приближаясь к цели, они издают сигналы ниже обычной средней частоты, поэтому более высокое эхо достигает их ушей именно таким, каким нужно. И проделывают они все это в самом буквальном смысле на лету, постоянно подстраивая сигналы так, чтобы отраженное от цели эхо оставалось в узкой полосе вокруг идеальной чувствительности их слуха с погрешностью всего 0,2﹪{649}. Это невероятная точность моторной регуляции, почти не знающая равных в царстве животных.

Представьте, что у вас есть расстроенное фортепиано, на котором любая нота будет звучать на три тона выше номинальной, а значит, чтобы извлечь ноту до третьей октавы, нужно нажимать ля второй октавы. Это дело нехитрое, и вы довольно скоро приспособитесь. А теперь представьте, что сбой этот не систематический и разница между желаемыми и звучащими нотами постоянно меняется. Теперь вам придется все время вычислять эту разницу, слушая звуки, извлекаемые из своенравного инструмента, и переключаясь на ходу. Именно это и проделывает ПЧ-мышь – много раз за секунду и почти без ошибок. Да еще порой одновременно для нескольких объектов. Подковонос умеет распределять внимание между несколькими препятствиями на разном удалении и для каждого вводить нужную доплеровскую поправку[198]{650}.

Для ночного насекомого спасения от летучих мышей нет нигде. На открытом пространстве их сцапает большой бурый кожан. Попытаются спрятаться в густой листве – выследит большой подковонос. Сядут куда-нибудь и замрут – их все равно отыщет малый большеухий листонос. Может показаться, что эхолокация – всепобеждающее оружие, приспосабливаемое к любой возможной среде обитания. Однако на самом деле, при всей его несомненной гибкости, необоримым его назвать нельзя. Обратной стороной развившегося у летучих мышей невероятного чувства оказывается риск пасть жертвой не менее невероятных иллюзий.

В лаборатории Джесси Барбера идет легкий снег – по крайней мере, создается такое впечатление. Сотрудники постоянно запускают мотыльков в помещение для полетов, где кружат Зиппер и другие летучие мыши, и в воздухе висит облако осыпавшихся с крыльев насекомых светлых чешуек. Они настолько вездесущи, что и у самого Барбера, и у Джульетты Рубин развилась на них жуткая аллергия, поэтому теперь они оба работают в масках. Это, по их словам, типичное профессиональное заболевание лепидоптерологов – ученых, занимающихся чешуекрылыми (бабочками и мотыльками). Такую аллергию даже иногда называют «легкое лепидоптеролога».

В свободное от забивания дыхательных путей уважаемых ученых время чешуйки защищают тело мотылька, поглощая звук сигналов летучей мыши и, соответственно, приглушая эхо{651}. Эта акустическая броня – лишь одно из средств антилетучемышиной защиты{652}. Как мы знаем из предыдущей главы, более половины видов мотыльков имеют уши, которые могут улавливать эхолокационные сигналы летучих мышей. Это дает им серьезное преимущество. Если летучей мыши нужно различить звук, достигший мотылька и вернувшийся в виде эха обратно, самому мотыльку достаточно воспринять звук, проделавший только половину этого пути и, следовательно, куда более сильный. Поэтому, в отличие от летучей мыши, которая слышит мелких мотыльков на расстоянии не больше 8,5 м, мотылек слышит летучих мышей на расстоянии от 14 до 30 м{653}. Многие из них пользуются этой форой, закладывая виражи, выписывая петли и уходя в пике, как только услышат эхолокационный сигнал. Другие предпочитают не молчать{654}.

У бабочек медведиц – многообразной группы, насчитывающей 11 000 видов, – по бокам имеется пара органов, похожих на барабаны. Вибрируя, они издают ультразвуковые щелчки, которые сбивают летучую мышь с толку и позволяют бабочке спастись[199]. Иногда эти щелчки выступают акустическим аналогом предостерегающей окраски: многие медведицы полны неприятными на вкус химическими веществами и своими щелчками предупреждают летучих мышей, что есть их не стоит{655}. Кроме того, щелчки могут глушить эхолокатор. В 2009 г. Аарон Коркоран и Джесси Барбер нашли бесспорное тому подтверждение, подсунув большим бурым кожанам в качестве противника Bertholdia trigona – ослепительно красивую американскую бабочку медведицу, окрашенную в цвета горящего дерева{656}. У этих бабочек нет химической защиты, и летучие мыши охотно питаются ими, когда их удается поймать. Однако большие бурые кожаны часто промахивались, атакуя щелкающую Bertholdia, даже если бабочку искусственно удерживали на месте. Щелчки перекрывали эхо сигналов летучей мыши и мешали ей правильно оценить расстояние{657}. С точки зрения хищника, цель, которая только что четко обозначилась в совершенно определенной точке пространства, вдруг расплывалась в непонятно где расположенное смутное облако[200].

Другие мотыльки умеют напустить иллюзий безо всяких звуковых заклинаний. Барбер и Рубин разводят лунных мотыльков – мгновенно узнаваемых чешуекрылых размером с ладонь, с белым тельцем, кроваво-красными ногами, желтыми антеннами и лаймово-зелеными крыльями, которые заканчиваются двумя длинными струящимися шлейфами. Открыв шкаф в их лаборатории, я вижу нескольких таких мотыльков, безмятежно висящих на дверце; на полках валяются их опустевшие куколки. У взрослых особей нет рта и почти нет времени. Через неделю они будут мертвы. До тех пор у них «только два дела – спариваться и спасаться от летучих мышей», объясняет Барбер. Ядовитых химических веществ у них не имеется. Глушить сигналы щелчками они не умеют. Они даже не слышат приближения хищников, поскольку ушей у них тоже нет. Но длинные шлейфы нижних крыльев, вьющиеся за летящим мотыльком, создают эхо, которое отвлекает летучую мышь от настоящей цели и заставляет ее атаковать несущественную часть тела жертвы. В среднем лунные мотыльки без шлейфов попадают в пасть летучим мышам в девять раз чаще, чем сохранившие эту деталь{658}. «Когда я это обнаружил, то подумал: "Да быть того не может!", – рассказывает Барбер. – Эхолокация ведь просто чудеса творит. Разве может какой-то трепещущий лоскут мембраны одурачить летучую мышь? Но мы наблюдаем это собственными глазами, причем регулярно».

Наблюдаю это и я – на мониторе Барбера. Вот в помещение для полетов запускают лунного мотылька, Зиппер кидается на него – и промахивается. Развернувшись, она атакует снова, отхватывает кусок вьющегося шлейфа и выплевывает его. Неаппетитный пожеванный лоскут медленно опускается на пол. «Вот, как я и говорил», – усмехается Барбер. Лаборанты выносят мотылька: если не считать откушенного левого шлейфа, он цел и невредим. В полетную комнату выпускают другого, с заранее удаленными шлейфами. Зиппер ловит его почти мгновенно[201].

Впервые увидев лунных мотыльков, я подумал, что эти хвосты у них просто украшение, как у павлина. Но это меня снова ввел в заблуждение мой внутренний визуал. Лунные мотыльки находят брачных партнеров по запаху, и никаких свидетельств того, что хвост придает им привлекательности, у нас нет. Эти шлейфы предназначены не услаждать взор потенциального избранника, а обманывать слух потенциального противника.

Дональд Гриффин в свое время назвал эхолокацию летучих мышей «волшебным колодцем» – стоит его обнаружить, и он становится неиссякаемым источником удивительных открытий{659}. Выяснив, на что способны летучие мыши, мы видим в них биологическое чудо, которым они в действительности и являются, а не мерзких тварей, которыми их привыкли считать. И тех, на кого они охотятся, мы тоже узнаем лучше. А кроме того, вслед за многими учеными, ознакомившимися с работами Гриффина, мы можем заняться поиском других животных, воспринимающих мир посредством эхолокации.

Более непохожие друг на друга группы млекопитающих, чем летучие мыши и дельфины, придумать трудно. У летучих мышей передние конечности растянулись в крылья, у дельфинов расплющились в ласты. Тело у летучей мыши изящное и невесомое, а у дельфина – обтекаемое и пухлое. Летучие мыши рассекают воздух, дельфины – волны. Однако и те и другие перемещаются и добывают пищу в трехмерном и зачастую темном пространстве. И тем и другим эту возможность обеспечивает эхолокация{660}. Наконец, человеку и те и другие открывали свои тайны примерно в одном порядке: сперва ученые заметили, что дельфины ловко обходят препятствия даже с завязанными глазами, а потом выяснили, что они издают и слышат ультразвуковые щелчки[202]. Благодаря революционным работам Гриффина и других, истолковать эти наблюдения было проще, поскольку о существовании эхолокации уже было известно. Ученые, занимающиеся дельфинами, могли просто проверить их на наличие способности, которая еще лет за двадцать до того казалась невообразимой.

Несмотря на такое преимущество, исследования эхолокации у дельфинов продвигались довольно медленно, поскольку работать с этими животными непросто. Один только размер чего стоит. Самый мелкий дельфин примерно в 40 раз тяжелее самой крупной летучей мыши, и небольшим помещением для него не обойдешься, ему подавай просторный бассейн с соленой водой. Кроме того, дельфины хитрее, труднее поддаются дрессировке и более своенравны, чем летучие мыши: самка бутылконосого дельфина Кейти, которая участвовала в одном из основополагающих ранних экспериментов, соглашалась носить присоски на глазах, но наотрез отказывалась от блокирующей звук маски, закрывающей челюсти и лоб. И наконец, в отличие от летучих мышей, которых можно запросто наловить на чердаках и в лесах, дельфины обитают в среде настолько труднодоступной для человека, что большинство из нас соприкасается только с ее поверхностными слоями. Поэтому ученые, занимающиеся дельфинами, вынуждены в основном работать с животными, которые содержатся либо в океанариумах, либо в военно-морских лабораториях{661}.

В 1960-е гг. ВМС США начали обучать дельфинов спасать гибнущих ныряльщиков, искать затонувшее оборудование и обнаруживать заглубленные донные мины. В 1970-е американские военные стали активно вкладываться в исследование эхолокации – не для того, чтобы узнать, как дельфины воспринимают мир, но чтобы по образцу более совершенного эхолокатора, созданного природой, доработать путем обратного проектирования тот, что имелся на вооружении у них. Научная станция в гавайской бухте Канеохе-Бей стала центром важных исследований, возглавленных психологом Полом Нахтигалем и инженером-электриком Уитлоу Ау{662}. «Дельфины были черным ящиком, и моя задача состояла в том, чтобы определить параметры этого ящика, – рассказывает Ау. – Мои дети ужасно огорчались – им так хотелось обниматься с дельфинами, а я им объяснял, что это не друзья, а просто подопытные». (Я любопытствую, остались ли они для него просто подопытными сейчас, спустя десятилетия работы с ними. «Сейчас они для меня более сложно устроенные подопытные», – отвечает он после некоторого раздумья.)

В Канеохе-Бей, где бутылконосых дельфинов – Гептуну, Свена, Эхику, Экахи и других – можно было содержать в больших вольерах, выгороженных в открытой воде, Ау с коллегами осознали, что эхолокация у дельфинов – способность гораздо более впечатляющая, чем можно было предполагать{663}. Животные определяли объекты по форме, размеру и материалу{664}. Различали цилиндры, заполненные водой, спиртом или глицерином. Идентифицировали удаленные цели с одного-единственного эхолокационного импульса. Уверенно находили предметы, погребенные под слоем донных осадков толщиной в метр или даже больше, и знали, из какого металла (сталь или латунь) эти предметы сделаны, – ни один искусственный эхолокатор на такие чудеса не способен до сих пор. По сей день «единственный эхолокатор на вооружении ВМФ, способный отыскивать заглубленные мины в акватории, – это дельфин», – говорит Ау.

Дельфины относятся к зубатым китам[203]. Входящие в ту же группу морские свиньи, белуги, нарвалы, кашалоты и косатки тоже пользуются эхолокацией, и многим это удается ничуть не хуже, чем уже знакомым нам бутылконосым. В 1987 г. группа Нахтигаля начала работать с малой косаткой Киной – шестиметровой черноспинной представительницей вида, известного своей сообразительностью и дружелюбием. С помощью эхолокации Кина различала пустые металлические цилиндры, которые человеческому глазу представлялись абсолютно одинаковыми, а толщина их стенок разнилась всего на волосок{665}. Самый незабываемый случай произошел, когда Кине во время эксперимента предъявили два цилиндра, изготовленных по одному и тому же чертежу. Но Кина, к всеобщему недоумению, снова и снова обозначала их как отличающиеся. И когда экспериментаторы измерили цилиндры заново, выяснилось, что один едва заметно расширялся у основания и поэтому был с этой стороны больше другого на 0,6 мм. «Это было нечто! – вспоминает Нахтигаль. – Мы заказали два одинаковых, токари считали их одинаковыми, а косатка говорит: "Нет, они разные". И оказалась права».

Еще дельфины умеют обнаруживать с помощью эхолокации скрытый объект, а потом опознавать его зрительно – даже на телеэкране{666}. Казалось бы, что тут такого необыкновенного, – но вы задумайтесь, что включает в себя это умение. Дельфин не просто вычисляет положение объекта в пространстве, но создает его мысленный образ, который можно передать другим чувствам. И проделывает он это с помощью звука – стимула, которому информационное изобилие и трехмерность обычно не свойственны. Услышав саксофон, вы можете угадать инструмент и определить, откуда доносится музыка, но флаг вам в руки, если вы попытаетесь определить форму инструмента по одному только его звуку. А вот ощупав саксофон, вы получите довольно подробное представление о том, как он выглядит. То же самое с эхолокацией. Это чувство нередко называют «звуковым зрением», но его с таким же успехом можно представлять как «звуковое осязание». Дельфин словно прощупывает окружающую среду фантомными руками.

Мне непривычно думать о звуке в таком ключе. За моим окном лают собаки, щебечут скворцы, стрекочут цикады, – все они что-то сообщают своим слушателям с помощью звука. Однако и воздух, и воды нашей планеты полнятся звуками, с помощью которых животные добывают для себя информацию, то есть предназначенными не для коммуникации, а для познания. У других чувств такая функция тоже присутствует, но эхолокация заведомо создана именно для изучения мира. И это особенно ощутимо, когда ею пользуется такое любознательное животное, как дельфин. «Они не ведут эхолокацию непрерывно, но, если подсунуть им что-нибудь новенькое, они это расщелкают в буквальном смысле слова, – рассказывает Брайан Бранстеттер, начавший работать с дельфинами на Оаху в 1990-е гг. – Когда я с ними плаваю, я слышу и чувствую щелчки, с помощью которых они меня обследуют!»

В эхолокации дельфинов много контринтуитивного, в том числе то, как они издают сигналы. На макушке у дельфина находится отверстие – дыхало, аналог нашей ноздри{667}. Непосредственно под дыхалом, в носовых ходах, расположены две пары так называемых «звуковых губ». Дельфин издает щелчок, с силой выталкивая воздух через эти губы, чтобы они завибрировали. Получившийся звук передается дальше и фокусируется толстой жировой подушкой – акустической линзой (это из-за нее у дельфина такой округлый выпуклый лоб). Таким образом, если у летучей мыши крик зарождается в гортани и издается ртом или носом, то у дельфина щелчок зарождается в носу и издается лбом.

Еще интереснее поступает крупнейший из всех зубатых китов – кашалот{668}. На его исполинский бочкоподобный нос может приходиться до трети длины шестнадцатиметрового тела, а звуковые губы в этом носу расположены ближе к переднему краю. Когда они вибрируют, звук в основном направляется назад, к голове кашалота. По пути он проходит через заполненный жиром резервуар, представляющий собой верхнюю часть спермацетового мешка (именно за ней охотились когда-то китобои), отражается от воздушной полости в тыльной части головы и вновь устремляется вперед, проходя через нижнюю часть спермацетового мешка (ее китобои считали бесполезной и называли бросовой, junk). В результате этих нелепых петляний рождается самый мощный из природных звуков – 236 дБ, сравнимый по громкости со взрывом{669} (поэтому, чтобы настроить гидрофон на запись щелчков кашалота, ученые взрывают в воде петарды). Кроме того, щелчки кашалота сфокусированы в чрезвычайно тонкий луч шириной около 4º. Если бутылконосый дельфин подсвечивает океан эхолокационным фонарем, то кашалот пронзает его лазером[204].

Эхо своих сигналов зубатые киты тоже ловят довольно причудливо{670}. В 1960-е гг. Кен Норрис, найдя на мексиканском берегу скелет дельфина, заметил на его нижней челюсти очень тонкий, почти просвечивающий участок. Эта полая пластина заполнена теми же жирами, из которых состоит акустическая линза. «Акустический жир» не используется организмом как источник энергии никогда, как бы дельфин ни оголодал. Он предназначен исключительно для того, чтобы подводить звук к внутреннему уху. То есть эхолокационные щелчки дельфин издает носом, а слушает эхо челюстью.

Несмотря на все свои причуды, зубатые киты во многом пользуются теми же эхолокационными приемами, что и летучие мыши. Когда им нужно больше данных, они ускоряют щелчки (как при терминальной трели) или объединяют их в пакеты (аналог стробогрупп){671}. Варьируя чувствительность ушей, они притупляют восприятие собственных громогласных сигналов и добиваются одинаковой устойчивой громкости любого принимаемого эха{672}. Однако у зубатых китов имеется в запасе еще несколько фокусов, которые летучим мышам недоступны. В воде звук ведет себя не так, как в воздухе. Он распространяется быстрее и дальше, поэтому радиус действия у дельфиньего эхолокатора такой, что и не снился летучим мышам[205]. В одном из первых своих экспериментов Ау установил, что дельфины вслепую обнаруживают стальные сферы на расстоянии в 100 м. Это довольно много: сами ученые на такой дистанции не могли без помощи бинокля проверить, правильно ли установлены цели, дельфинам же дополнительные приспособления не требовались{673}. Мало того, как выяснилось позже, животным приходилось работать в условиях повышенной трудности: экспериментаторы не знали тогда, что Канеохе-Бей кишит раками-щелкунами, которые поднимают невообразимый шум, постоянно клацая своими большими клешнями. Образно говоря, дельфины с помощью эхолокации отыскивали теннисный мячик на другом краю подводного футбольного поля во время проводившегося на этом поле рок-концерта. Как показали более поздние исследования, с помощью эхолокации дельфины обнаруживают объекты на расстоянии свыше 680 м{674}.

По-другому происходит в воде и взаимодействие звука с объектами{675}. Обычно звуковая волна отражается из-за смены плотности. В воздухе звук рикошетит от твердых поверхностей. Однако в воде он пронизывает мышечные ткани (плотность которых примерно совпадает с плотностью воды) и отражается от внутренних структур – костей и воздушных карманов. Если летучие мыши воспринимают только внешние контуры и текстуру своей цели, то дельфин «заглядывает» ей внутрь, так что если он примется обследовать вас с помощью эхолокации, то познакомится с вашими легкими и скелетом{676}. Скорее всего, он обнаружит и осколок снаряда в теле ветерана, и плод у беременной. Дельфины распознают наполненный воздухом плавательный пузырь, благодаря которому их основная добыча, рыба, удерживается в воде[206]{677}. Они почти наверняка различают разные виды рыб по форме этого пузыря. И замечают, не скрывает ли в себе тело рыбы что-нибудь странное – типа рыболовного крючка. На Гавайях малые косатки часто срывают тунца с удочки, и «они прекрасно знают, где в этой рыбе крючок, – заверяет меня изучающая их Од Пачини. – Они "видят" то, о чем мы с вами даже не подумаем, если у нас нет под рукой рентгеновского аппарата или сканера МРТ».

Такая проницательность настолько необычна, что ученые пока даже отдаленно не представляют ее значение. Клюворылые киты, например, тоже относящиеся к зубатым, внешне напоминают дельфинов, но внутри их черепа имеется загадочное нагромождение выступов, борозд и бугорков, многие из которых обнаруживаются только у самцов. Павел Гольдин предполагает, что эти структуры могут быть аналогом ветвистых оленьих рогов – роскошным украшением, призванным пленять самок{678}. Обычно такие украшения располагаются снаружи, ведь они должны привлекать внимание, но для живых томографов это не обязательно. Клюворылые киты могут спокойно щеголять этими «внутренними рогами» перед подругами, не портя свой обтекаемый силуэт никакими выростами.

Проверить эту гипотезу трудно, поскольку клюворылые киты так трудноуловимы. Их никогда не содержали в неволе, а так как они могут оставаться под водой несколько часов на одном вдохе, многие виды показываются нам на глаза крайне редко. Тем не менее именно они неожиданно помогли нам подступиться к одной из величайших загадок эхолокации у зубатых китов: как животные пользуются ею в дикой природе?{679} Их явно не интересует расстояние до стальных шаров и толщина стенок латунных цилиндров, – но что же их интересует? Как они ориентируются, охотятся, решают задачи с помощью эхолокации? Действительно ли кашалоты, ныряя, нащупывают эхолокатором дно, чтобы не пробить его в самом буквальном смысле? Действительно ли белуги и нарвалы отыскивают эхолокатором далекие полыньи в арктических льдах, чтобы глотнуть воздуха? Когда дельфин врезается в косяк сардин, сосредоточивает ли он эхолокацию на одной особи или воспринимает весь косяк целиком? Выработалась ли у кого-то из них особая стратегия, как у постоянно-частотных летучих мышей, которые распознают насекомых по акустическому отблеску машущих крыльев?

Один из возможных способов это выяснить – использовать акустическую метку, то есть подводный микрофон на присоске{680}. Подкараулив зубатого кита, всплывшего, чтобы глотнуть воздуха, ученые могут подобраться к нему на небольшой лодке и с помощью длинного шеста прилепить такую метку ему на бок. Когда он снова уйдет на глубину, микрофон будет записывать и его щелчки, и принимаемое эхо. Прибор фиксирует подробную хронику заплыва, внося в нее все, что кит слышит и пытается услышать. С 2003 г. одна научная группа оснащает этими устройствами тупорылых ремнезубов в районе Канарских островов{681}. В самом начале погружения эти киты обычно молчат, – возможно, чтобы не привлекать внимание нежелательных слушателей вроде косаток. Но на глубине 400 м они начинают щелкать и, как правило, уже через считаные минуты что-нибудь уплетают. Судя по всему, недостатка в рыбе, ракообразных и кальмарах в этих темных глубинах нет, поэтому тупорылые ремнезубы могут позволить себе привередничать. Из тысяч подводных обитателей, подсвеченных эхолокатором, они будут преследовать лишь несколько десятков, выбирая самых лакомых, – благодаря той впечатляющей способности к различению, которую наблюдали Ау и Нахтигаль у дельфинов в неволе. И справляются они с этим настолько мастерски, что успевают прокормить свой немаленький организм всего за четыре часа охоты в день.

Кормиться таким образом тупорылым ремнезубам удается исключительно благодаря дальнобойности подводного эхолокатора. Если у летучей мыши во время охоты остается меньше секунды на решение, как поступить с попавшей в радиус действия радара целью размером с насекомое, то у плывущего зубатого кита на такое решение есть секунд десять. Летучая мышь может только реагировать. Кит имеет возможность планировать. Во введении я рассказывал о гипотезе Малкольма Макайвера, который предположил, что увеличившийся после выхода животных из воды на сушу радиус действия зрения послужил предпосылкой к развитию более сложного разума, способного на планирование. Я подозреваю, что, поменяв местами воду и сушу, эту гипотезу можно распространить и на эхолокацию.

Подводный эхолокатор не только дает зубатым китам время на раздумья. Он позволяет им координировать свои действия. По ночам длиннорылый продельфин – небольшой и особенно склонный к акробатике вид – ловит добычу совместно с сородичами, сбиваясь в команды численностью до 28 особей. Как удалось выяснить Келли Бенуа-Берд и Уитлоу Ау, у этой охоты имеется несколько отчетливо разделенных стадий{682}. Поначалу продельфины прочесывают местность редкой цепью. Затем, найдя стаю рыб или кальмаров, смыкают ряды и идут на добычу стеной. Добыча сбивается в кучу-малу, которую продельфины окружают, отрезая все пути к отступлению. Затем они парами по очереди бросаются внутрь этого кольца с противоположных сторон, выхватывая окруженную добычу. Все это время продельфины то и дело слаженно и четко маневрируют, особенно активно щелкая во время таких перестроений. Что это означает? Они отдают команды друг другу? Отслеживают эхолокацией положение соратников? А может, благодаря отраженным чужим сигналам каждый из них расширяет собственное восприятие? Как бы то ни было, эта слаженная продуманная работа возможна только благодаря эхолокации – чувству, которое работает на расстоянии, превышающем длину тела одного дельфина. Даже если стая рассредоточена в воде метрах на сорока, звук связывает всех ее членов между собой и позволяет действовать как единое целое.

Дэниел Киш завидует дельфинам. «Подводная эхолокация – это в определенном смысле неспортивно, – сообщает он мне. – Там сама среда – огромное подспорье. Если уж в воздухе, который еле-еле проводит сигналы, получается эхолоцировать…» Ему об этом известно, как никому другому. Киш не изучает летучих мышей. И дельфинов он тоже не изучает. Он вообще не изучает эхолокацию.

Он ею пользуется.

Я пробую щелкнуть языком – получается приглушенный чмокающий звук, словно в воду кинули камешек. У Дэниела Киша щелчок другой – четче, суше, намного громче{683}. Он похож на щелчок пальцами, вырывающий вас из раздумий и возвращающий к действительности. Щелкать подобным образом Киш тренируется почти всю свою жизнь.

Родившись в 1966 г. с агрессивной формой рака сетчатки, Киш в возрасте семи месяцев лишился правого глаза, а в год и месяц – левого. Вскоре после утраты второго глаза он начал щелкать. В два года он периодически вылезал из кроватки и отправлялся осваивать дом. Однажды ночью он вскарабкался на подоконник в своей комнате, вывалился из окна на клумбу и потопал по заднему двору, не переставая щелкать. Он помнит ощущение акустически прозрачного сетчатого забора и большого дома с другой стороны. Помнит, как перебирался через забор, а потом через другие такие же, пока кто-то из соседей наконец не вызвал полицию и полицейские не вернули его домой. И только намного позже Киш узнал, что такое эхолокация и что именно ею он пользуется практически с тех самых пор, как начал ходить.

Сейчас Кишу идет шестой десяток, и он по-прежнему воспринимает мир посредством щелчков и их отраженного эха{684}. Я встречаюсь с ним у него дома, в Лонг-Бич, штат Калифорния, где он живет один. Внутри дома ему нет необходимости эхолоцировать, он и так наизусть знает, где что. Но когда мы выходим прогуляться, щелчки оказываются очень кстати. Киш шагает уверенно и энергично, находя препятствия на уровне земли с помощью трости, а все остальное воспринимая с помощью эхолокации. Мы идем по обычной жилой улице с домами, и он очень точно описывает, что нас окружает. Он различает, где начинается и заканчивается каждый дом. Распознает, где крыльцо, а где кусты. Понимает, как припаркованы машины вдоль дороги. В одном месте над тротуаром нависает ветка разросшегося дерева, и я машинально пытаюсь предупредить Киша, но в этом нет нужды. Он непринужденно пригибается. «Если бы не эхолокация, я бы, конечно, стукнулся об эту ветку», – говорит он мне.

Помимо летучих мышей и зубатых китов эхолокацией – в упрощенной форме– пользуется еще несколько животных. С помощью ультразвуковых щелчков иногда ориентируются небольшие млекопитающие, в том числе различные землеройки, обитающие на Карибах щелезубы (похожие внешне на землероек) и мадагаскарские тенреки (похожие на ежей){685}. Некоторые крыланы, которые вроде бы эхолоцировать не должны, издают крыльями щелкающие звуки, позволяющие им различать разные текстуры{686}. Хорошо слышные щелчки производит гуахаро, или жирный козодой, – крупная южноамериканская птица, питающаяся фруктами; возможно, они помогают ему не плутать в пещерах, где он ночует{687}. С той же целью, вероятно, щелкают и саланганы – небольшие насекомоядные птицы из семейства стрижиных{688}. И как демонстрирует собственным примером Киш и многие другие, человек тоже способен ориентироваться в пространстве с помощью эхолокации[207]{689}.

Эхолокация у человека не такая сложная и тонкая, как у летучих мышей и дельфинов, но, как любит напоминать Киш, у тех как-никак была фора в несколько миллионов лет. Зато у Киша имеется способность, которой нет ни у летучей мыши Зиппер, ни у малой косатки Кины, – речь. Он может облечь свои ощущения в слова. Казалось бы, вот оно, великолепное решение философской дилеммы Нагеля: пусть мы никогда не узнаем, каково быть летучей мышью, но есть же Киш, сейчас он объяснит нам, каково быть Кишем. Однако он в основном описывает свои совершенно не зрительные ощущения в зрительных терминах, хотя не помнит и не может помнить о том, как ощущается зрение. Оконные стекла и гладкие каменные стены, дающие четкое эхо, для него «яркие». Листва и неровные камни, порождающие эхо поглуше, – «темные». Щелкая, Киш получает серию «вспышек», словно чиркает спичками, огонек которых на миг озаряет темноту. «Помимо меня на планете живет семь с половиной миллиардов зрячих, так что, хочешь не хочешь, манеру изъясняться перенимаешь у них», – объясняет он. И поскольку он не знает, как это – видеть по-настоящему, а я не могу во всей полноте представить, как ощущается эхолокация, нас по-прежнему разделяет барьер, который не преодолеть словами. Мы оба силимся вообразить себе чужой умвельт, пытаясь общим для нас языком описать опыт, в котором не совпадаем.

Когда эхолокацией пользуются вымышленные персонажи – вспомним Тоф Бейфонг из мультсериала «Аватар: Легенда об Аанге» (Avatar: The Last Airbender) или Сорвиголову из вселенной комиксов «Марвел»[208], – их способность обычно изображается в виде расходящихся светлых концентрических линий, обрисовывающих контуры объектов на темном фоне. Дух эхолокации тут отчасти уловлен правильно: Киш действительно получает некое ощущение окружающего трехмерного пространства. Но поскольку ему, в отличие от летучих мышей, недоступны ультразвуковые частоты, разрешение у его эхолокатора гораздо ниже. Контуры размыты. Объекты распознаются не столько по очертаниям и границам, сколько по плотности и текстуре. Эти свойства, говорит Киш, «примерно как цвет эхолокации». Пытаясь осмыслить его сенсорный мир, я представляю себе акварельную скульптуру, возникающую в сознании при каждом щелчке. Окружающие объекты отображаются в виде нечетко очерченных клякс, «оттенки» которых означают разные текстуры и плотность[209]. Дерево, рассказывает мне Киш на прогулке, звучит как твердый вертикальный столб, на который водрузили сгусток помягче и побольше. Деревянный забор звучит мягче, чем кованый, но оба звучат тверже, чем металлическая сетка. На его улице чеканный звук массивной деревянной двери, зажатый между двух более размазанных звуков растущих рядом кустов, сообщает Кишу, что он уже рядом с домом. Порой его сбивает с толку неожиданное сочетание текстур. Мы проходим мимо машины, припаркованной на не полностью бетонированной дорожке: под колесами бетон, а под днищем трава. Киш останавливается и уточняет у меня, действительно ли кто-то поставил машину на газоне.

Для Киша эхолокация означает свободу. Он гуляет по городу, ездит на велосипеде, ходит в одиночные пешие походы. И он такой не один. Как минимум с 1749 г. известны истории о слепых, которые без посторонней помощи передвигались по людным улицам, или (в более поздние века) объезжали препятствия на велосипеде, или катались на многолюдном катке{690}. Человек пользовался эхолокацией за сотни лет до того, как появилось это понятие. Исторически такую способность было принято называть «лицевым зрением» или «чувством преграды». Как и в случае с летучими мышами, ученые полагали, что обладатели этих умений кожей чувствуют едва уловимые изменения воздушного потока. А сами обладатели чаще всего и понятия не имели, откуда берутся их ощущения[210].

Вот, допустим, Майкл Супа. Студент-психолог Супа был слепым с детства. В повседневной жизни он неплохо чувствовал преграды на расстоянии, но объяснить, как у него это получается, не мог. Он подозревал, что здесь как-то замешан слух, поскольку он часто щелкал пальцами или каблуками, определяя дорогу. Проверять это предположение он начал в 1940-е гг.{691} Собрав студентов в большом зале, Супа выяснил, что нескольким из них – одному такому же слепому и двум зрячим, но с завязанными глазами, – удается по слуху определить местонахождение большой древесно-стружечной плиты. Лучше всего у них это получалось в обуви на паркете, хуже – в носках на ковре, и совсем не получалось с заткнутыми ушами. В другом, еще более наглядном эксперименте Супа завязывал напарнику глаза и просил, взяв микрофон, двигаться к плите. Сидя в соседнем звукоизолированном кабинете и слушая происходящее в зале через наушники, Супа был способен понять, где находится плита, и сказать напарнику, когда остановиться.

Так совпало, что эти эксперименты проводились примерно в то же время, когда Гриффин и Галамбос работали с летучими мышами. Публикуя в начале 1944 г. результаты своих исследований, Супа сослался на статьи о летучих мышах, и Гриффин, введя чуть позже в том же году термин «эхолокация», уже описывал эту способность не только у летучих мышей, но и у слепых, цитируя Супу{692}. Но если об эхолокации у летучих мышей теперь знают все, то об эхолокации у человека – очень немногие. Кишу по сей день попадаются исследователи эхолокации, «даже не слыхавшие, что человек тоже может эхолоцировать, – рассказывает он. – Человеческим биоэхолокатором пренебрегают, считая его слишком грубым и примитивным для изучения». Я думаю, это потому, что слепота у нас по-прежнему настолько стигматизирована. Все эти «мы были слепы» (не подозревали о чем-то), «неспособность видеть дальше собственного носа» (неумение осознавать и просчитывать последствия, представлять общую картину), «зашоренность» (косность, ограниченность мышления), «слепой фанатизм», «слепая любовь» (безрассудство) – уравнивают отсутствие зрения с отсутствием осознания внешнего мира. Однако в действительности слепые вполне осознают, что творится вокруг них[211].

Эхолокация позволяет Кишу чувствовать то, о чем не подозревают зрячие, – располагающееся за спиной, за углом, за стенкой. Но бывает и наоборот – то, что для зрячего элементарно, эхолоцирующему дается с большим трудом. Эхо от мелочей на переднем плане тонет в эхе от крупных объектов, выступающих фоном. Как летучим мышам трудно различить насекомое на фоне листа, так Кишу и другим эхолоцирующим трудно различить предметы на столешнице (хотя, к их досаде, именно такие задания им обычно и дают). «И вот вы пытаетесь распознать на этой огромной поверхности какую-нибудь коробку салфеток, степлер и прочую ерунду, – говорит он. – Это примерно как разбирать написанное белым по белому». Точно так же Киш может не заметить человека, стоящего на фоне стены, если будет щелкать под неудачным углом. Склон, уходящий вверх, обнаружить проще, чем уходящий вниз. Угловатое различается лучше, чем обтекаемое, а твердое легче, чем мягкое. При одной памятной демонстрации для немецкого телешоу Киш осознал, что не может с помощью эхолокации отличить бутылку шампанского от мягкой игрушки. Сужающаяся вверху обтекаемая бутылка отражала эхо от щелчков сразу во многих направлениях, а игрушка, наоборот, все поглощала. В результате обоим отраженным сигналам не хватало энергии, чтобы четко передать форму или текстуру, и «поэтому мой мозг отождествлял эти предметы, – объясняет Киш. – Они ощущались для меня одинаково».

На практике подобные затруднения не составляют большой проблемы, поскольку Киш почти никогда не полагается только на эхолокацию. Дома он помнит, где что лежит или стоит. В окрестностях знает наизусть расположение улиц. Он постоянно обращается к другим чувствам, включая пассивный слух и осязание. Шагая вдоль дороги, он слышит приближающиеся машины гораздо раньше, чем ощутил бы их с помощью эхолокации. Эхо не подскажет ему, где край тротуара, зато это подскажет трость. Какое-то время назад, когда он был моложе и храбрее, Киш вместе с друзьями – тоже незрячими – катался по пересеченной местности на горном велосипеде. Во главе группы ехал кто-нибудь из зрячих, эхолоцирующие держались за ним. Они цепляли сзади на рамы пластиковые хомутики, чтобы по их цоканью о спицы определять, где сейчас находятся остальные. Выбирали велосипеды с жесткой подвеской, чтобы лучше чувствовать рельеф. «Ну и, ясное дело, щелкаешь до посинения», – рассказывает Киш.

В 2000 г. Киш основал некоммерческую организацию World Access for the Blind («Доступ к миру для слепых»), чтобы учить эхолокации других незрячих. Вместе со своими инструкторами, тоже слепыми, ему удалось натренировать тысячи учеников в десятках стран. Эхолокация по-прежнему довольно редкий навык, который часть слепых не приветствует как социально неприемлемый, рушащий традиции или доступный лишь немногим особо талантливым. Но Киш с ними не согласен. Эхолокация станет доступнее и привычнее, если увеличится число ее лицензированных преподавателей. Сам Киш был первым из полностью незрячих жителей США, кому удалось получить сертификат специалиста по обучению пространственному ориентированию. «У нас активно сопротивляются тому, чтобы слепые учили других слепых, как жить без зрения, – объясняет Киш. – Мы получаемся вроде насильно опекаемых». По его словам, в детстве многие слепые сами пытаются пользоваться звуком при освоении окружающего пространства – если не цокать языком, то щелкать пальцами или топать ногой. Но родители часто пресекают такое поведение как неподобающее или странное, и оно не успевает перерасти в развитый эхолокационный навык. Родители Киша были не из таких. Ему не запрещали цокать. Когда он подрос, ему купили велосипед. «Они считали мою слепоту делом житейским и не мешали мне свободно передвигаться, открывать мир, учиться взаимодействовать со всем, что меня окружает», – говорит Киш. Эта свобода в конечном итоге изменила его мозг.

Нейрофизиолог Лор Талер работает с Кишем с 2009 г.{693} Как ей удалось установить с помощью нейровизуализации, когда Киш и другие способные эхолоцировать слышат эхо, у них заметно активизируются участки зрительной коры – области, которая обычно отвечает за зрение. Когда те же стимулы слышат зрячие, эти участки дремлют. Это не значит, что Киш «видит» эхо. Скорее, дело в том, что на основании информации из отраженных аудиосигналов он рисует карту окружающего пространства, – а это задача как раз для зрения. Даже когда само зрение утрачено, мозг сохраняет способность выстраивать подобные карты, переквалифицировав так называемую зрительную кору в эхообрабатывающую[212]{694}. Поэтому Киш может улавливать расположение объектов не только относительно себя самого, но и относительно друг друга. Именно на эту способность он, скорее всего, опирается в своих более авантюрных занятиях – от пеших походов до езды на горном велосипеде. Если прочие чувства, память и прощупывание тростью просто поставляют ему данные, то щелканье локализует эти данные в пространстве{695}. «Пространственная ориентация развита у него на порядок лучше, чем у большинства ослепших в раннем возрасте», – сообщает Талер. За этой способностью стоят практика длиной в жизнь и возможность с младенчества активно осваивать мир.

Выше, когда речь шла о дельфинах, я писал, что эхолокацию можно назвать звуковым осязанием. Примерно так представляет ее себе и Киш. «Это как продолжение осязания», – говорит он. Она носит целенаправленный исследовательский характер: Дэниел Киш, как и летучие мыши, заставляет мир обозначиться. В определенном смысле эта активная составляющая есть и у других чувств. Хищная птица окидывает взглядом горизонт, змея высовывает язык, ловя запахи, крот-звездонос тычется своим звездчатым носом в стенки тоннелей, крыса прощупывает пространство вибриссами, златка пожарная повышает чувствительность своих тепловых датчиков, работая крыльями. Но в отличие от них летучая мышь, дельфин или человек в процессе эхолокации исследуют постоянно, по умолчанию. Из всех уже рассмотренных нами чувств такую постоянную активность пока предполагала только эхолокация.

Но она такая не одна.

Я стою перед аквариумом в лаборатории Эрика Форчуна в Ньюарке, штат Нью-Джерси. В аквариуме живет электрический сом, представитель одного из многих видов рыб, способных генерировать электричество. Тучный, ржаво-коричневый, он напоминает клубень батата с плавниками. Форчун назвал его Блабби (от английского blub, «пухлый, надутый»). Током он, как уверяет Форчун, бьет ощутимо, но для человека такой удар не опаснее, чем лизнуть батарейку. «Так что, если хотите острых ощущений, можете попробовать», – приглашает он. Гоня подальше подозрение, что он таким образом избавляется от назойливых журналистов, я опускаю руку в аквариум. Блабби даже усом не ведет, чего почти сразу не скажешь обо мне. Когда выпущенный им разряд заставляет мои мышцы сократиться, я рефлекторно выдергиваю руку, забрызгивая водой блокнот. Пальцы зудят еще примерно час. «Это где-то 90 вольт, – говорит Форчун. – Я рад, что вы решились попробовать».

Электричество вырабатывают около 350 видов рыб, и об этой их способности человеку было известно задолго до того, как он узнал, что такое электричество{696}. Около 5000 лет назад египтяне высекали на усыпальницах изображения предков Блабби{697}. Древние греки и римляне писали об «цепенящем» воздействии электрических скатов – странной силе, убивающей мелкую рыбу, передающейся по гарпуну в руку рыбака и исцеляющей любой недуг, от головной боли до геморроя[213]. Подлинная природа этих разрядов стала понятна только в XVII–XVIII вв., когда ученые выделили электричество как физическое явление и осознали, что животные могут его производить.

После этого изучение электрических рыб сплелось с изучением самого электричества. Именно они вдохновили людей на создание первой искусственной батареи. Благодаря им было обнаружено, что мышцы и нервы всех живых существ работают за счет слабых электротоков. Собственно, электрические рыбы и выработали свою уникальную особенность, превратив мышцы и нервы в особые электрические органы. Эти органы состоят из клеток, называемых электроцитами, которые собраны в батареи, напоминающие уложенные на бок стопки оладий. Регулируя поток заряженных частиц, ионов, проходящий через электроцит, рыба создает на нем незначительное электрическое напряжение. А объединив электроциты в батарею и активизируя их одновременно, она превращает незначительное напряжение в очень даже ощутимое.

Лучше всего это удается электрическому угрю{698}. Его электрические органы занимают основную часть двухметрового тела и содержат около ста батарей, насчитывающих от 5000 до 10 000 электроцитов. Самый мощный из трех видов электрических угрей выдает разряд в 860 вольт – достаточный, чтобы свалить с ног лошадь[214]. Своей зверской силой он пользуется с убийственной точностью. Охотясь на мелкую рыбу и беспозвоночных, он посылает разряд, заставляющий мышцы добычи сокращаться, и тогда жертва дергается и корчится, выдавая свое местонахождение. Разряд посильнее сводит эти же мышцы в судороге, парализуя добычу. Электрический орган угря – это одновременно и пульт дистанционного управления, и шокер, что позволяет его обладателю подчинять чужие тела на расстоянии[215].

Большинство электрических рыб куда менее опасны. Разряд у них такой слабый, что человек его почти не чувствует{699}. Эти рыбы, которые называют слабоэлектрическими, принадлежат к двум основным группам – мормировых (по-английски именуемых рыбами-слонами), обитающих в Африке, и гимнотообразных (по-английски – рыбы-ножи) из Южной Америки. (К последним относится и электрический угорь, который вопреки своему названию никак не связан с угрями; это единственный из гимнотообразных, способный на мощный разряд.) Ученых XIX в., включая и Чарльза Дарвина, слабоэлектрические рыбы ставили в тупик. Дарвин совершенно справедливо рассуждал, что имеющиеся у электрических угрей и скатов генераторы сильного разряда должны были в своем развитии из обычных мышц пройти промежуточную стадию генераторов слабых разрядов. Однако слабые электрические органы не возникли бы в принципе, если бы не были зачем-то нужны. А если ни для защиты, ни для нападения они не пригодны, какой от них прок? «Трудно представить себе, какими шагами могло идти образование этих изумительных органов, – писал Дарвин в 1859 г. в "Происхождении видов путем естественного отбора". – Но это неудивительно, так как мы не знаем даже, для чего они служат»[216]{700}.

Дарвин может спать спокойно. Теперь, спустя 160 лет исследований, мы точно знаем, что с помощью электрического поля мормировые и гимнотообразные прощупывают окружающую среду и даже коммуницируют друг с другом. Электричество значит для них то же, что эхо для летучих мышей, запах для собаки и свет для человека. Оно составляет основу их умвельта.

Малкольм Макайвер погружает электрод в небольшой аквариум и велит мне слушать. Прибор фиксирует электрические колебания с частотой 900 раз в секунду. Он преобразует изменения электрического поля в звук, который льется из стоящего рядом динамика въедающимся в мозг сопрано на одной ноте, примерно на две октавы выше среднего до. Так мы слышим безмолвную обитательницу аквариума – рыбу под названием «черная ножетелка»[217].

Размером она примерно с мою ладонь. Кожа у нее цвета горького шоколада, а тело сужается от широкой головы к заостренному хвосту, напоминая клинок мачете. Вдоль брюха проходит единственный лентовидный плавник, который постоянно идет волной. С помощью этого плавника рыба невероятно стремительно и ловко передвигается в любом направлении. Сперва она зависает в центре цилиндра, установленного на дне аквариума. Затем пулей вылетает из цилиндра наружу и так же непринужденно дает обратный ход. Переворачивается брюхом вверх. Метнувшись задним ходом в дальний конец аквариума, успевает как раз вовремя изогнуться и скользнуть ввысь вдоль стенки аквариума – все так же хвостом вперед. «Вот именно так Ганс Лиссманн и догадался, в чем тут дело», – рассказывает Макайвер.

Ганс Лиссманн родился в немецкой семье на Украине и учился зоологии у Якоба фон Икскюля, того самого, который ввел понятие «умвельт». Пережив две мировые войны, он оказался в Британии{701}. Во время одного судьбоносного посещения Лондонского зоопарка он заметил, как нильский гимнарх мастерски обходит препятствия, носясь по аквариуму задним ходом{702}. В соседнем аквариуме такие же чудеса демонстрировал электрический угорь. И тогда Лиссманн задумался, не могут ли эти рыбы каким-то образом ориентироваться в пространстве с помощью электричества. Возможность проверить свое предположение представилась ему довольно скоро, когда друг подарил ему на свадьбу такого же нильского гимнарха[218].

В 1951 г. Лиссманн подтвердил с помощью электродов, что посредством расположенного в хвосте органа эта рыба создает непрерывно существующее электрическое поле{703}. Он понял, что объекты, электропроводность которых отличается в большую или меньшую сторону от электропроводности воды, будут это поле искажать. Гимнарх же, ощущая эти искажения, теоретически может определять, что их вызвало{704}. Попробовав установить пределы этой способности, Лиссманн и его коллега Кен Мейчин были потрясены. После некоторой дрессировки гимнарх отличал глиняный горшок с изолирующей стеклянной палочкой внутри от такого же пустого. Он даже чувствовал разницу между двумя образцами воды, отличающимися лишь содержанием примесей. У него совершенно определенно имелось электрическое чувство, не похожее ни на какое из человеческих. Лиссманн и Мейчин опубликовали результаты своих исследований в 1958 г., став вторыми за многие десятилетия учеными, документально зафиксировавшими открытие неведомого нового чувства{705}. Всего 14 годами ранее Дональд Гриффин ввел для обозначения выявленной им у летучих мышей способности термин «эхолокация», поэтому неудивительно, что не менее странную способность электрических рыб стали называть активной электролокацией. (Зачем понадобилось уточнять про активность? Об этом мы поговорим чуть позже.)

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: электрическое поле не перемещается. Почти все остальные чувства опираются на движущиеся стимулы. Молекулы запаха, звуковые волны, поверхностные вибрации и даже свет – все они должны переместиться от источника к принимающему. Но ножетелку, включившую электрический орган, электрическое поле окутывает мгновенно. Ей не нужно, в отличие от летучей мыши, дожидаться возвращения эха. Электролокация – чувство моментальное.

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.

Вскоре после теракта 11 сентября Эрику Форчуну позвонил декан его университета. Одного из коллег Форчуна, который должен был отправиться в экспедицию в Эквадор, вызвали на военные сборы как резервиста ВВС США, поэтому в группе образовалась вакансия, и если Форчун хочет, то может полететь вместо коллеги. Форчун хотел.

Так он оказался в дебрях амазонских джунглей, в хижине, выходящей на озеро-старицу. Однажды вечером, когда летучие мыши подхватывали насекомых с поверхности озера, а огромные пауки плели сети на берегу, Форчун вышел на мостки и погрузил в воду подсоединенный к аудиоусилителю электрод. И тут же услышал знакомый звук – отчетливое гудение Eigenmannia, рыбы, которую еще называют «стеклянный нож». Этот вид – один из самых популярных у исследователей электрических рыб, и Форчун тоже работал с ним прежде. Но в лаборатории он слышал одновременно не больше нескольких десятков особей, а в хоре, раздававшемся на мостках, их насчитывались, наверное, сотни. Он не видел ни одной, но понимал, что там, внизу, бурлит мощная электрическая жизнь. «Этот момент я помню как сейчас, – рассказывает Форчун. – Ничего более потрясающего я никогда не испытывал, и мне жаль, что я не могу пережить тот миг снова».

Электрических рыб десятилетиями изучали в лабораториях{716}. Поскольку их разряды очень легко записывать, модифицировать и воспроизводить, эти рыбы стали важнейшим инструментом исследований в области нейрофизиологии и поведения животных. Ученые могут, например, имитировать сигналы о движении объекта вдоль тела рыбы, и наблюдать за ее реакцией. Созданием этой виртуальной реальности для рыб они занимаются с 1960-х гг. Однако реальный мир электрических рыб для науки по-прежнему полон загадок, так как изучать их в дикой природе очень трудно{717}. И африканские мормировые, и южноамериканские гимнотообразные живут в густых тропических лесах, в мутных реках, в гуще подводных растений. В некоторых местах они запросто могут оказаться самыми многочисленными из всех обитающих там рыб. Но вы об этом ни за что не догадаетесь, пока, по примеру Форчуна, не опустите в воду электрод, преобразующий электрический хор в слышное нам многоголосье.

Такие электроды со временем становились все навороченнее: простые стержни из ближайшего хозяйственного[225] сменялись сложными системами, способными определять положение каждой особи в косяке{718}. Благодаря этим приборам удалось выяснить, что рыбы пользуются электрическим полем не только для прощупывания окружающей среды, но и для общения. Они соблазняют брачных партнеров, столбят территорию и разрешают конфликты с помощью электрических сигналов точно так же, как другие животные делают это с помощью цветов или песен{719}.

Электрическое поле как нельзя лучше подходит для коммуникации, поскольку оно, в отличие от звука, не искажается. Его не поглощают препятствия. Оно не отражается эхом. Оно даже не перемещается – оно просто мгновенно заполняет пространство между той особью, которая его излучает, и той, которая его улавливает[226]. Это значит, что электрическая рыба может кодировать информацию в микроструктуре своих разрядов, не опасаясь, что послание исказится. Из главы о слухе мы помним, что зебровые амадины обращают внимание на темпоральную микроструктуру трелей – то есть на изменение высоты тона за тысячные доли секунды. Электрические рыбы делают то же самое со своими электрическими разрядами, только в пределах миллионных долей секунды. Даже в самый простой сигнал они умудряются уместить море информации.

Некоторые виды электрических рыб включают и выключают свое электрическое поле, издавая настоящее стаккато, напоминающее барабанную дробь. Особенности отдельного импульса – длительность и характер изменения электрического напряжения – содержат данные о виде, поле, статусе и иногда личности того, кто ее издает{720}. На коротких временных отрезках импульсы неизменны, особь повторяет один и тот же снова и снова. «Это примерно как звук голоса у человека», – говорит Брюс Карлсон. Зато очень заметно может меняться ритм импульсов. Если особенности отдельного импульса сообщают об индивидуальных характеристиках рыбы, то ритм импульсов передает смысл. Один ритм может быть привлекательным, как птичья трель, другой – грозным, как рычание{721}.

Другие виды, такие как черная ножетелка и стеклянный нож, издают импульсы настолько часто, что они сливаются в непрерывную волну, словно на скрипке тянут смычком одну бесконечную ноту. Частота такой волны может отличаться в зависимости от вида (а иногда и пола), и рыбы регулируют ее с невероятной точностью. Как установил нейроученый Тед Буллок, период осцилляции электрического поля черной ножетелки обычно составляет 0,001 секунды, с ничтожной погрешностью в 0,00000014 секунды{722}. Это один из самых точных хронометров в природе, настолько точный, что приборы Буллока эту погрешность едва уловили[227]. Незначительно меняя частоту этих тщательно контролируемых сигналов, волновые электрические рыбы могут о чем-то сообщать{723}. Резко и ненадолго повышая частоту, они издают «чириканье» – «короткое и отрывистое при стычках с неприятелем и более мягкое, шуршащее при ухаживании», как описывали его Мэри Хагедорн и Уолтер Хайлигенберг[228]{724}.

Такие послания передаются недалеко, но радиус действия электрокоммуникации не настолько ограничен, как у активной электролокации. При электролокации рыба может увеличить радиус восприятия, только усилив электрическое поле, а для этого ей с определенного момента просто не хватит энергии. Но, «слушая» электрические сигналы другой рыбы, ей вообще не нужно генерировать поле. Достаточно более чувствительных электрорецепторов, а их развить все-таки проще. Если добычу рыба чует только на расстоянии 2–3 см от себя, то сигналы другой электрической рыбы она улавливает за метр и больше. В перцептивном тумане, о котором говорил Малкольм Макайвер, рыба рыбу видит издалека.

Особенно важна электрокоммуникация для одной группы мормировых – слонорылов, которые отточили это умение до невиданного совершенства. У всех мормировых имеется уникальная разновидность сверхчувствительных электрорецепторов, называемых «клубневидными» (от немецкого Knollenorgan). Они не используются для электролокации и ориентированы только на электрические сигналы других рыб. Слонорылы доработали эти особые рецепторы еще немного, перенастроив их на распознание микроструктуры электрических сигналов, которую другие мормировые не воспринимают{725}. Как говорит Брюс Карлсон, открывший эти различия, у слонорылов как будто выработался электрический аналог цветного зрения, тогда как остальные мормировые довольствуются монохромным.

Карлсон подозревает, что толчком к этим эволюционным изменениям послужили перемены в общественной жизни рыб{726}. Мормировые с более простыми клубневидными рецепторами живут большими стаями в открытой воде. Им достаточно понимать, не отбились ли они от остальных и где те находятся. Слонорылы же обитают у самого дна темных рек, в основном поодиночке, каждый на своем участке. «Обнаружив другую рыбу, они желают точно знать, где она и кто она, – комментирует Карлсон. – Потенциальный соперник? Брачный партнер? Представитель иного вида, до которого им нет дела?» Потребность все это выяснять изменила их электрическое чувство. А заодно и траекторию их эволюционного развития по крайней мере в двух важных аспектах.

Во-первых, слонорылы очень разнообразны. Способность чувствовать мельчайшие вариации в электрических сигналах друг друга позволяет им превращать эти едва заметные особенности в критерий выбора полового партнера. В результате одна популяция быстро распадается на две, каждая со своими электрическими предпочтениями и соответствующим им сигналом. Этот процесс называется половым отбором, и у слонорылов он работает с очень высокой скоростью. Диверсификация электрических сигналов у этих рыб происходит в десять раз быстрее, чем у других мормировых, и новые виды появлялись тут в 3–5 раз чаще, чем во всех других изученных случаях. В настоящее время существует как минимум 175 видов слонорылов, тогда как всех остальных мормировых насчитывается всего около 30 видов. Точность в чувствах ведет к разнообразию форм.

Во-вторых, у слонорылов развился более сложный мозг – возможно, отчасти чтобы обрабатывать информацию, которую считывают их прокачанные клубневидные рецепторы. У одного из видов слонорылов, убанги, он же гнатонем Петерса, на мозг приходится 3﹪ от массы тела и 60﹪ потребления кислорода[229]{727}. «Казалось бы, с таким мозгом они должны строить замки или сочинять симфонии, – говорит занимающийся ими Нейт Сотелл. – Ничего подобного мы не наблюдаем, но все равно по ним с первого взгляда понятно, что это вам не золотые рыбки. Они очень даже себе на уме».

Для иллюстрации он показывает мне группу убанги, содержащихся в его нью-йоркской лаборатории. У этих рыб длинное сплющенное тело коричневого цвета и раздвоенный хвост, а впереди имеется подвижный отросток, который тоже на немецкий манер называется Schnauzenorgan, «мордовый орган». Из-за него их и называют слонорылами, однако отросток этот является продолжением подбородка, а не носа, так что представляйте себе египетских фараонов, а не Пиноккио. Если другие электрические рыбы, которых я видел, были безмятежны и величавы, эти выглядели суетливыми истериками[230]. Вот они исследуют электроды, которые Сотелл погрузил в воду. Прощупывают песчаное дно аквариума своими отростками, в которых сосредоточено особенно много электрорецепторов{728}. Иногда два убанги зависают в воде «валетом» – так что хвостовые электрические органы одного оказываются рядом с головными электрорецепторами другого – и отчаянно гудят, как если бы двое певцов горланили песню друг другу в ухо. Они гоняются друг за другом. Они, судя по всему, играют[231].

Наблюдая за убанги, я пытаюсь представить, каково это, когда взаимодействие с себе подобными построено на электрических сигналах. Этим рыбам никуда друг от друга не спрятаться. Генерируя электрические разряды для прощупывания окружающей среды, они неизбежно выдают себя всем прочим электрическим рыбам в радиусе распространения поля. Река, полная электрических рыб, напоминает вечеринку, где никто ни на миг не умолкает, тараторя даже с набитым ртом.

И вот что меня, собственно, озадачивает: эти рыбы используют одни и те же разряды и для ориентирования в пространстве, и для коммуникации. Чтобы подавать сигналы другим рыбам, они генерируют то же самое поле, что и для электролокации. Из этого простого факта следует, что, меняя электрическое поле для передачи сообщений, они меняют и свою способность ориентироваться в пространстве или добывать пищу. Например, электрические рыбы, проигрывающие в схватке, часто ненадолго прекращают генерировать разряды в знак подчинения – однако при этом они на тот же период лишаются информации об окружающей среде. Коммуникация меняет восприятие. Слыша птичий щебет, мы, даже упуская часть его звуков, можем не сомневаться: птица что-то сообщает. Слыша, как одна электрическая рыба гудит рядом с другой, мы не можем знать наверняка, сообщает она что-то, выясняет ли местоположение второй или проделывает в каком-то сочетании и то и другое. Важна ли для нее в принципе разница между ориентированием и коммуникацией?

«Мы очень мало знаем о более сложной стороне их жизни, о когнитивных составляющих, которые так хорошо заметны у домашних собак или кошек», – говорит Сотелл. Благодаря десятилетиям упорного труда ученые знают о нервной системе электрических рыб больше, чем о нервной системе большинства других животных. Они могут начертить подробную схему нейронных контуров, управляющих электрическим чувством, но от этого оно не кажется менее сверхъестественным. А ведь оно, как ни удивительно, довольно распространено.

В 1678 г. итальянский медик Стефано Лоренцини заметил, что морда электрического ската усыпана мелкими порами – тысячами пор, за каждой из которых скрывалась заполненная желеобразной субстанцией трубка. Такие же поры и трубки имелись у других скатов, а также у их ближайших родственниц, акул. Впоследствии эти образования стали называть ампулами Лоренцини, но ни он сам, ни его современники так и не поняли, для чего они нужны. Подсказки постепенно накапливались в течение нескольких последующих столетий. Более совершенные микроскопы показали, что каждая трубка заканчивается утолщением (или ампулой), от которого тянется один-единственный нерв (представьте себе грушу с веревочкой, выходящей из широкого конца). Ученые понимали, что это наверняка органы чувств. Но какого именно чувства? В 1960 г. биолог Ройс Марри наконец выяснил, что ампулы Лоренцини реагируют на электрическое поле{729}. Еще через несколько лет эту версию подтвердили Свен Дейкграф и его ученик Адрианус Кальмейн{730}. Они установили, что акулы рефлекторно моргают, попадая в электрическое поле, но, если перерезать нервы их ампул Лоренцини, рефлекс исчезает. Значит, эти грушевидные образования не что иное, как электрорецепторы[232].

Однако ответ на эту трехвековую загадку породил еще больше вопросов. К 1960-м гг. Ганс Лиссманн уже доказал, что слабоэлектрические рыбы ориентируются в пространстве, ощущая собственное электрическое поле. Но ни акулы, ни скаты явно не могут пользоваться электролокацией, поскольку они (за исключением электрического ската) электричество не вырабатывают. Зачем же им тогда электрорецепторы?

Как выяснилось, электрическое поле создают, будучи погруженными в воду, все живые существа{731}. Клетки животных, как мы помним, – это емкости с соленой жидкостью. Концентрация этих солей в клетках отличается от концентрации их в воде, и поэтому на клеточной мембране возникает электрическое напряжение. Проходя сквозь мембрану, заряженные ионы создают электрический ток. Точно так же, по сути, устроен гальванический элемент: заряженные частицы создают ток, перемещаясь сквозь преграду из одного солевого раствора в другой. Таким образом, организм животного – это живая батарея, которая создает биоэлектрическое поле просто в силу своего существования. Это поле в тысячу раз слабее, чем генерируемое даже слабоэлектрическими рыбами, и вдобавок к этому ослабляется изолирующими оболочками – в частности, кожей или раковиной{732}. Но на определенных открытых участках тела, таких как рот, жабры, анальное отверстие и (что важно для акул) раны, оно оказывается достаточно сильным, чтобы его можно было почувствовать. При поиске добычи акулы и скаты могут ориентироваться на эти поля, даже когда им не удается воспользоваться никаким другим чувством[233].

В 1971 г. у Кальмейна получилось это доказать{733}. Он продемонстрировал, что мелкопятнистая кошачья акула всегда отыщет вкусную камбалу, даже если та зароется в песок – и даже если камбалу закопают в песок и окружат со всех сторон слоем из агар-агара, не пропускающим наружу запахи и механические сигналы. И только если камбалу дополнительно накрывали электроизолирующим пластиковым листом, акула ее теряла. Когда Кальмейн убрал камбалу и сымитировал присущее ей слабое электрическое поле с помощью двух закопанных в песок электродов, эти акулы «настойчиво рыли дно в том месте, где находился источник поля, и раз за разом реагировали на электроды как на камбалу», писал он. Точно так же клюют на зарытые электроды и дикие акулы{734}. Некоторые поступают так с рождения{735}.

Электрическое чувство у акул называется пассивной электрорецепцией, и оно отличается от того, которое мы рассматривали до сих пор{736}. Акулы и скаты не создают электрическое поле целенаправленно, чтобы определять местонахождение окружающих объектов, они просто пассивно улавливают электрические поля других животных – главным образом своей добычи[234]. Это они проделывают мастерски, наверное, лучше, чем любая другая группа живых существ[235]. Как установил Стивен Кадзиюра, один вид мелких акул-молотов распознает электрическое поле напряженностью всего в один нановольт – одну миллиардную вольта – на сантиметр воды[236]. Но электрическое чувство у акул действует лишь на небольшом расстоянии{737}. Акула не может учуять закопанную рыбу (или электрод) с другого края океана – или даже с другого края бассейна. Она должна оказаться на расстоянии вытянутой руки от своей цели. Добычу, которая находится от акулы за многие километры, она ищет по запаху{738}. Приближаясь, переключается на зрение. Затем за работу принимается боковая линия. Электрическое чувство вступает в игру только на завершающем этапе охоты, когда нужно точно определить местоположение добычи и нацелиться для атаки. Поэтому ампулы Лоренцини обычно сосредоточены вокруг пасти[237].

Пассивная электрорецепция особенно полезна при поисках спрятавшейся добычи. Как ни крути, естественное электрическое поле живое существо отключить не в состоянии[238]. Но если акула не может воспользоваться остальными чувствами – допустим, когда добыча зарылась, как в эксперименте Кальмейна, – охотнице приходится плавать вокруг, пока ее ампулы Лоренцини не окажутся достаточно близко к цели. У некоторых видов для оптимизации такого поиска развилась очень крупная голова. Так, у акулы-молота передняя часть головы из острого конуса превратилась в приплюснутую широкую поперечину, напоминающую антикрыло у автомобиля{739}. Этим «молотом», с нижней стороны нашпигованным ампулами, эти рыбы пользуются по принципу металлоискателя, водя им по морскому дну в поисках зарытых съедобных сокровищ. Электрическая чувствительность у них примерно такая же, как у других акул, однако благодаря такой форме головы они сканируют за единицу времени большую площадь.

То же самое делает и рыба-пила. В действительности эта рыба – скат, однако тело у нее больше напоминает акулье, а голова похожа на средневековое холодное оружие. Нос рыбы-пилы оканчивается длинной узкой пластиной, ощетинившейся с обеих сторон устрашающе острыми зубами. Эта «пила», составляющая порой треть длины тела ее обладательницы, сверху и снизу напичкана ампулами. Она существенно увеличивает область электрического восприятия, вынося ее далеко вперед, – очень полезное свойство в мутной воде{740}. «Они нам попадаются даже в реках, где мы винта своей лодки различить не можем», – говорит Барбара Вюрингер, изучающая этих рыб. Как ей удалось выяснить, пила служит им одновременно и сенсором, и оружием{741}. Когда над пилой проплывает потенциальная добыча, рыба пронзает, оглушает и рассекает ее этой же пилой. А затем, когда раненая добыча опускается на дно, хищник отыскивает ее с помощью нижней стороны своей пилы. «Каждый раз, когда я это вижу, в голове проносится: "Как это вообще возможно?"» – признается Вюрингер[239].

Способность улавливать электрические поля имеется не только у акул и скатов{742}. У позвоночных этим чувством обладает примерно каждый шестой вид{743}. В этот список входят миноги – змееподобные рыбы с зубастыми присосками вместо челюсти; латимерия – древняя рыба, считавшаяся вымершей, пока в 1930-ее гг. не обнаружили живой экземпляр; другие группы древних рыб, включая веслоносов, которые в поиске добычи пользуются длинным носом, полным электрорецепторов, примерно так же, как рыба-пила своей пилой; мормировые и гимнотообразные, чувствующие чужое электрическое поле не хуже своего собственного; тысячи видов сомообразных, многие из которых охотятся на электрических рыб; а также некоторые земноводные, такие как саламандра и напоминающие больших червей цецилии, они же червяги.

Электрическое чувство встречается даже у млекопитающих[240]. Им обладает по крайней мере один вид дельфинов – гвианский дельфин, обитающий в Южной Америке, – хотя, какой ему прок от жалких 8–14 электрорецепторов, когда в его распоряжении имеется эхолокация, вообразить трудно{744}. Точно так же непонятно, как используют электрорецепторы на кончике своего носа ехидны – австралийские яйцекладущие млекопитающие, напоминающие массивного ежа{745}. Возможно, они выискивают с их помощью мелких насекомых, снующих во влажной земле. У ближайшего родственника ехидны, утконоса, на знаменитом утиноподобном клюве находится больше 50 000 электрорецепторов{746}. Ныряя в поисках добычи, он лихорадочно водит клювом туда-сюда, как акула-молот своей поперечиной. Поскольку под водой глаза, уши и ноздри утконоса закрыты, он может рассчитывать только на осязание и электрическое чувство.

Глядя на эту немаленькую компанию обладателей электрорецепции, можно сделать три важных вывода{747}. Во-первых, это древнее чувство. Электрорецепторы образовались из боковой линии очень давно, и вполне может статься, что общий предок всех ныне живущих позвоночных ощущал электрическое поле. У нас с вами электрического чувства нет, но наш прапрапрародитель, живший 600 млн лет назад, почти наверняка им обладал. Во-вторых, на протяжении своей эволюции позвоночные утрачивали электрическое чувство как минимум четыре раза, поэтому у миксин, лягушек, пресмыкающихся, птиц, почти всех млекопитающих и большинства рыб его нет[241]. В-третьих, утратив это чувство, некоторые группы позвоночных, в том числе утконосы и ехидны, гвианские дельфины и электрические рыбы, обрели эту имевшуюся у их предков, но отсутствующую у современных родственников способность заново[242]. Мормировые и гимнотообразные рыбы – это отдельная статья{748}. На противоположных концах планеты они независимо друг от друга успешно выработали три разных типа электрорецепторов – для пассивного улавливания электрического поля других рыб, для активного ощущения поля, создаваемого ими самими, и наконец, для распознавания поля других электрических рыб[243]. История мормировых и гимнотообразных – блестящий пример конвергентной эволюции, в результате которой две разные группы живых существ случайно являются на праздник жизни в одинаковых нарядах.

Запутанная история электрического чувства указывает, кроме того, на важное отличие электрорецепторов. Мозг разговаривает на языке электричества, и как мы уже не раз наблюдали, животные в процессе эволюции изобретают самые изощренные способы преобразования света, звука, пахучих веществ и других стимулов в электрические сигналы. Электрорецепторы же просто переводят электричество в электричество. Это единственный из органов чувств, который улавливает как раз то, что составляет движущую силу наших мыслей. Возможно, выработать в ходе эволюции электрорецептор не так уж трудно, и потому на эволюционном древе позвоночных они то пропадают, то появляются вновь.

У электрорецепторов, на первый взгляд, имеется одно существенное ограничение: они работают только при погружении в электропроводящую среду. Вода совершенно точно подходит, так что неудивительно, что почти все уже знакомые нам обладатели электрорецепции относятся к водоплавающим[244]. Воздух же, наоборот, выступает изолятором: сопротивление у него в 20 млрд раз выше, чем у воды{749}. Поэтому ученые с полным на то основанием долго считали, что на суше электрическое чувство просто невозможно.

А потом Дэниел Роберт провел потрясающий эксперимент со шмелями.

Ежедневно в мире бушует около 40 000 гроз. В совокупности они превращают атмосферу нашей планеты в гигантский электрический контур. Когда молния бьет в землю, положительный электрический заряд передается вверх, поэтому в верхних слоях атмосферы накапливается положительный заряд, а на поверхности планеты – отрицательный. Этот перепад электрического потенциала в атмосфере – сильное электрическое поле, протянувшееся от земли до неба{750}. Даже в ясный солнечный день напряженность электрического поля в воздухе составляет около 100 В/м. Стоит мне где-то это упомянуть, непременно кто-то придет сообщить, что в тексте, видимо, опечатка. Так вот нет, уверяю вас, все верно: градиент напряжения у вас за порогом составляет минимум 100 В/м.

Жизнь существует в электрическом поле планеты и подвергается его воздействию. Цветы, поскольку они полны воды, заземлены и поэтому несут на себе такой же отрицательный заряд, как и почва, на которой они растут. Пчелы же в полете накапливают положительный заряд, возможно потому, что теряют электроны с поверхности тела при столкновении с пылинками и прочими микроскопическими частицами. А когда положительно заряженная пчела оказывается рядом с отрицательно заряженным цветком, искры, конечно, не летят, зато летит пыльца. Притянутые противоположным зарядом пыльцевые зерна перескакивают на пчелу еще до того, как она сядет на цветок{751}. Это явление было описано десятки лет назад. Но Дэниел Роберт, прочитав о нем, понял, что электрическое взаимодействие пчел и цветов явно должно таить в себе что-то еще. (С Робертом мы уже встречались в главе о слухе, когда знакомились с его исследованием мух-тахин Ormia.)

Хотя цветы заряжены отрицательно, их окружает положительно заряженный воздух. Само их присутствие значительно усиливает существующее в их районе электрическое поле, особенно на остриях и гранях – на кончиках листьев, по контуру лепестков, на рыльце пестика и пыльниках тычинок. Каждый цветок окружен собственным уникальным электрическим полем, которое определяется размерами и формой этого цветка. Размышляя об этих полях, Роберт, как он сам вспоминает, «вдруг задумался: "А знают ли о них пчелы?" И казалось, что знают».

В 2013 г. Роберт с коллегами протестировал шмелей с помощью искусственных «электронных цветков» с регулируемым электрическим полем{752}. В качестве приманки они добавляли в заряженное устройство сладкий нектар, а в незаряженное – горькую жидкость. В остальном искусственные цветки были одинаковыми, но шмели быстро научились их различать, руководствуясь только электрическими сигналами. Они различали даже цветки с электрическим полем разной формы: у одного напряжение распределялось по лепесткам равномерно, а у другого поле очертаниями напоминало мишень[245]. Этот рисунок, конечно, создавался искусственно, однако у настоящих цветов имеются примерно такие же. Группа Роберта визуализировала их, посыпая наперстянки, петунии и герберы заряженным окрашенным порошком. Оседая по краям лепестков, порошок прорисовывал электрическое поле, которое иначе осталось бы невидимым. Помимо ярких оттенков, которые мы различаем (и ультрафиолета, который нам недоступен), любой цветок щеголяет невидимым электрическим ореолом. И шмели его чувствуют. «Нас буквально до потолка подбросило, когда мы поняли, что происходит», – вспоминает Роберт[246].

У шмелей нет ампул Лоренцини. Электрорецепторами им служат те самые крошечные волоски, которые придают им трогательную мохнатость{753}. Эти волоски чувствительны к потокам воздуха и, сгибаясь под этим потоком, запускают нервные сигналы. Однако электрическому полю, окутывающему цветок, тоже хватает силы их изогнуть. Таким образом, пчелы, не имея ни малейшего сходства ни с электрическими рыбами, ни с акулами, тем не менее улавливают электрические поля – благодаря расширенному осязанию. И почти наверняка они не единственные из сухопутных животных, кто на это способен. Как мы видели в шестой главе, чувствительными к прикосновению волосками покрыты многие насекомые, пауки и другие членистоногие. Если эти волоски тоже гнутся под воздействием электрического поля – а Роберт подозревает, что гнутся, – то на суше электрическое чувство окажется даже более распространенным, чем в воде.

Сама вероятность широкого распространения воздушной электрорецепции открывает потрясающие перспективы{754}. Взять хотя бы опыление. Могла ли форма цветка складываться в ходе эволюции с прицелом на создание особенно привлекательного электрического рисунка? Медоносные пчелы сообщают друг другу об источнике пищи с помощью знаменитых виляющих танцев, но при этом они чувствуют электрическое поле, создаваемое их виляющими товарками, – может ли это поле добавлять танцу дополнительный смысловой слой? Собирающая нектар пчела на какое-то время меняет электрическое поле цветка – говорит ли это изменение другим пчелам о том, что в цветке уже побывали, а значит, нектара там, возможно, больше нет? Могут ли цветы обманывать пчел, быстро перестраивая свое поле так, чтобы казалось, будто они нетронуты? Отличаются ли ощущения от цветов в дождь или в туман, когда градиент электрического потенциала в атмосфере бывает в десять раз больше, чем в ясные дни? «Мы этого не чувствуем, – говорит Роберт. – А они?»

А другие членистоногие? Атмосферные электрические поля сильнее всего искажаются на остриях и гранях растений, но у многих насекомых, обитающих на растениях, тоже есть шипы, волоски и какие-то необычные выросты. Могут ли они служить им антеннами, улавливающими заряд надвигающейся угрозы? Или, возможно, это аналог длинных шлейфов на нижних крыльях лунного мотылька – уловка, позволяющая изменить восприятие этих насекомых чувствительными к электрическому полю хищниками? Не исключено, что ответом на все эти вопросы будет «нет», но что, если хотя бы на некоторые мы ответим утвердительно? Мы уже убедились, что мир насекомых явно богаче и красочнее, чем нам представлялось, что он полон скрытых воздушных течений, вибрационных сигналов и других стимулов, о которых мы не подозреваем. Теперь к ним добавляется и электрическое поле. Показательно, что всего через пять лет после экспериментов со шмелями Роберт получил подтверждение наличия электрорецепции у другой всем хорошо знакомой группы членистоногих. Он обнаружил, что пауки не просто чувствуют электрическое поле Земли, но и знают, как его оседлать.

Многие пауки путешествуют на большие расстояния на «воздушных шарах» из паутины. Они приподнимаются на цыпочки, направляют брюшко к небу, выпускают нити паутины и, взмыв ввысь, перемещаются по воздуху на многие километры. Обычно говорят, что паутину подхватывает ветер, однако пауки могут летать на ней и в штиль[247]. В 2018 г. коллега Роберта Эрика Морли нашла объяснение получше{755}. Паутина, выпускаемая пауком, оказавшись вне его тела, получает отрицательный заряд, поэтому отрицательно заряженное растение, на котором сидит паук, эту паутину отталкивает. Этого слабого толчка оказывается вполне достаточно, чтобы поднять паука в воздух. А поскольку электрическое поле вокруг растений сильнее всего на остриях и гранях, паук обеспечивает себе быстрый старт, взлетая с тонких веточек и травинок. В лаборатории Морли предоставляла им вместо травы полоски картона, а затем создавала для них искусственное электрическое поле, имитирующее атмосферное. Когда сенсорные волоски на ногах паука взъерошивались под воздействием поля, тот принимал характерную позу – вставал на цыпочки – и начинал выпускать паутину. Некоторым удавалось при этом и взлететь, хотя воздух был неподвижен. «Я видела, как они левитируют, – говорит Морли, – и если я то включала электрическое поле, то выключала его, они то поднимались, то опускались».

В ходе этих экспериментов Морли подтвердила гипотезу, на самом деле высказанную давным-давно. Предположение о том, что пауки сумели поставить себе на службу электростатику, некий ученый выдвинул еще в 1828 г., однако она была отвергнута его соперником, который отстаивал ветряную версию (и изложил ее в очень пространном сообщении){756}. Соперник победил, поэтому электростатическую версию на два столетия отложили в долгий ящик{757}. «Ветер осязаем, – поясняет Роберт. – Человек его чувствует. А электричество пониманию поддается плохо».

Причем до сих пор. Электрическое чувство по-прежнему трудно изучать, хотя Роберт и пытается. Эксперименты со шмелями и пауками изменили его представления о мире насекомых и паукообразных. Работая в собственном саду, он заметил, что личинки божьей коровки падают на землю, когда он подносит к ним заряженный акриловый стержень. На спине у этих личинок имеются пучки крошечных волосков, благодаря которым, как предполагает Роберт, они могут чувствовать электрический заряд приближающегося хищника. Теперь он осваивает собственный задний двор заново – примерно как Рекс Кокрофт принялся осваивать окрестности, ища новые вибрационные песни горбаток. Но если Кокрофт без труда преобразовывает вибрации в слышимый звук, то Роберт не может проделать то же самое с электрическим полем. И сфотографировать это поле никакой камерой не получится. Слова, которыми оно описывается, скупы и скудны: «ток», «напряжение», «потенциал» не трогают нас так, как трогают и манят «сладкий», «алый», «мягкий». «Очень трудно влезть в шкуру насекомого и представить, что происходит, – говорит Роберт. – Это очень молодое научное направление. Но мне кажется, им не нужно пренебрегать».

Хотя электрическое чувство и заставляет Роберта напрягать воображение, ему все же доподлинно известно, что у некоторых насекомых это чувство имеется. Он может догадываться о том, как они его используют, и разрабатывать эксперименты, позволяющие проверить их реакции. Он знает предполагаемые рецепторы и понимает, как они должны работать. Все это очень серьезные преимущества, и их нельзя считать само собой разумеющимися. Потому что есть чувство, с которым ученым повезло гораздо меньше.

После заката, когда уже схлынули походники и экскурсанты, мы с Эриком Уоррантом заезжаем в Национальный парк Костюшко – охраняемую территорию в Снежных горах Австралии. То тут, то там мелькают кенгуру и вомбаты, но мы не обращаем на них внимания, нас интересует гораздо более мелкая фауна. На высоте 1600 м над уровнем моря мы паркуем машину в тихом укромном уголке. Пока я грею руки, обхватив ладонями кружку с чаем, Уоррант растягивает между двумя деревьями белое полотнище, подсвечивая его снизу огромным фонарем, который он называет Оком Саурона. На углы полотнища он подвешивает две лампочки поменьше – их ультрафиолетовое свечение откалибровано для привлечения насекомых. Мы знаем, что насекомых вокруг полным-полно, потому что слышим где-то над головой охотничьи эхолокационные сигналы летучих мышей. А вот и громкий шлепок – какое-то крупное насекомое врезалось в ткань. Оно обрушивается в траву, и почти в тот же миг, пав перед ним на колени, его подхватывает ликующий Уоррант. «Да, это богонг!» – сообщает он, демонстрируя пластиковую банку. Внутри сидит трехсантиметровый мотылек с невзрачными крыльями цвета древесной коры. Что в этом неказистом создании приводит Уорранта в такой восторг?

– На вид ничего особенного, – отмечаю я.

– Да, – усмехается Уоррант. – Внешность обманчива. У него есть скрытые таланты.

Словно в подтверждение этих слов мотылек в банке возмущенно трепещет крыльями. Многие насекомые в заточении цепенеют, но этого словно распирает изнутри буйная энергия, неодолимое желание куда-то нестись. «Он еще и неугомонный, – говорит Уоррант. – Ему есть куда спешить».

Каждую весну на сухих пустошах юго-востока Австралии миллиарды богонгов вылупляются из куколок и, предчувствуя наступление летнего пекла, устремляются в более прохладные края{758}. И хотя прежде они не то что не мигрировали, но и вообще не летали, они откуда-то знают, куда им надо попасть, – в несколько конкретных горных пещер, расположенных за тысячу с лишним километров от пустошей. На каждом квадратном метре стенок этих пещер разместится по 17 000 богонгов, крыльями внахлест, как рыбья чешуя. Там, в тишине и прохладе, они продремлют все лето, а осенью отправятся обратно на пустоши. В некоторые ночи, когда Уоррант выходит на охоту с Оком Саурона, на него обрушивается, по его словам, «самая настоящая лавина из тысяч богонгов».

Единственное насекомое помимо богонга, известное похожими дальними миграциями в точно определенное место, – североамериканская бабочка данаида монарх. Но если монархи перемещаются днем, ориентируясь по солнцу как по компасу, то богонги летают только по ночам. Как же они определяют направление? Уорранту, выросшему в Снежных горах и с детства обожающему местных насекомых, всегда хотелось это узнать. Поначалу он думал, что чувствительные к свету глаза позволяют богонгам прокладывать курс по звездам. И хотя это предположение тоже оказалось верным, Уоррант, принявшись наблюдать за богонгами в неволе, в первую же ночь заметил, что они летят в верном направлении, даже не видя неба в принципе. И тогда он догадался, что богонги чувствуют магнитное поле Земли{759}.

Ядро нашей планеты представляет собой твердый железный шар, окруженный расплавленным железом и никелем. Бурление этого жидкого металла превращает всю Землю в гигантский магнит. Магнитное поле планеты можно изобразить в духе схем из школьного учебника: линии расходятся из Южного полюса, огибают земной шар и сходятся на Северном полюсе. Это геомагнитное поле присутствует постоянно. Оно не меняется в течение суток и в зависимости от времени года. На него не влияют погодные условия, его не перекрывают никакие препятствия. А значит, это ценнейший подарок для путешественников, которые всегда могут определить по нему свое местонахождение. Люди проделывают это уже больше тысячи лет – с помощью компаса. Другие животные – морские черепахи, лангусты, певчие воробьиные птицы и многие другие – проделывают это миллионы лет безо всякой посторонней помощи.

Эта способность, известная как магниторецепция, позволяет животным находить дорогу, даже когда небесные тела скрыты облаками или прячутся в темноте, когда крупные ориентиры тонут в тумане или мраке и запахи ни в воздухе, ни в воде тоже ни о чем не говорят{760}. Вы, наверное, думаете, Уоррант заплясал от радости, узнав, что его драгоценные богонги принадлежат к этому магниторецепторному клубу? Это же просто мечта – изучать такое фантастическое чувство! В действительности, шутит Уоррант, «осознав, какую роль в жизни богонгов играет магнитное поле, я подумал: "О нет!"».

История исследования магниторецепции отмечена жестоким соперничеством и омрачена заблуждениями, а само это чувство печально известно тем, что с трудом поддается как изучению, так и пониманию. Вопросов без ответа хватает и в случае остальных чувств, но, когда речь идет о зрении, обонянии или даже электрорецепции, ученым хотя бы примерно понятно, как они функционируют и какие органы при этом задействованы. С магниторецепцией все иначе. Она по-прежнему остается самым малоизученным чувством, хотя в ее существовании ученые убедились много десятилетий назад.

Геомагнитное поле охватывает всю планету и потому может направлять животных, пересекающих во время миграции целые континенты. Но даже самое грандиозное путешествие начинается с первых осторожных шагов, и именно благодаря им магниторецепцию и удалось обнаружить.

Когда приходит пора лететь в дальние края, птицы становятся непоседливыми. Даже в неволе они постоянно скачут с места на место, перепархивают, машут крыльями. Эту суетливость называют немецким словом Zugunruhe, что значит «миграционное беспокойство». Птицы понимают, что время настало. Их тянет в путь. И как правильно понял немецкий орнитолог Фридрих Меркель в 1950-е гг., этот путь они знают заранее. Меркель и его ученики Ганс Фромм и Вольфганг Вильчко, отлавливая по осени малиновок, заметили в этом миграционном беспокойстве пойманных птиц некую закономерность[248]{761}. Ночью малиновки перепархивали в сторону юго-запада – именно туда, будь они на свободе, им предстояло лететь, чтобы добраться до солнечной Испании. Они прыгали в эту сторону на открытом воздухе, когда им видно было ночное небо. Но этого же направления они придерживались и в комнатах с наглухо закрытыми окнами, где не было никаких небесных ориентиров. Полвека спустя ту же самую картину увидит Уоррант, наблюдая за богонгами. В 1950-х гг. группу Меркеля осенила та же мысль, что и его: птицы ориентируются как-то иначе, и вполне вероятно, что по геомагнитному полю.

Сама идея магниторецепции и тогда была не нова. В 1859 г. зоолог Александр фон Миддендорфф предположил, что птицы, «эти мореходы небес», могут «обладать внутренним магнитным чутьем»{762}. Но за следующие 100 лет ни он сам, ни другие не нашли этой на первый взгляд абсурдной гипотезе никакого подтверждения. А без доказательств даже Дональд Гриффин, которому было не привыкать к необычным чувствам у животных, относился к этой идее скептически{763}. В 1944 г., тогда же, когда он ввел термин «эхолокация», Гриффин писал, что магнитное чувство «крайне маловероятно». Рассматривать его всерьез допустимо было только потому, что никакого другого внятного объяснения, откуда перелетные птицы знают, куда лететь, не обнаруживалось. Магниторецепция была версией «за неявкой прочих». Гипотезой, дожидающейся хоть каких-либо доводов в свою пользу.

Это доводы нашли Меркель и Вильчко[249]{764}. Сперва они документировали направление прыжков малиновок, поместив их в восьмиугольную камеру с насестом у каждой стенки. Когда птица вспархивала на насест, срабатывало чувствительное к весу реле, которое делало отметку о прыжке в виде пробоя на перфоленте. Позже они придумали более простой и эффективный способ фиксации: птиц сажали в большую воронку с пропитанной чернилами штемпельной подушечкой на дне и промокательной бумагой на стенках. Теперь ученым достаточно было подсчитать чернильные отпечатки, оставленные птицами на стенках при попытках выбраться[250]. Эксперименты получались трудоемкими, поскольку проводить их можно было только в тот короткий период года, когда птиц охватывает Zugunruhe. И все же они четко и количественно показали, что осенью малиновки стремятся на юго-запад. Затем, в доказательство того, что птицы руководствуются магнитным чувством, Вильчко попробовал менять окружающее их магнитное поле. В 1960-е гг. он начал помещать клетки с малиновками между кольцами Гельмгольца – парами проволочных спиралей, генерирующими в пространстве между собой искусственное магнитное поле. И когда Вильчко с помощью этих колец поворачивал магнитное поле вокруг малиновок, птицы меняли в соответствующую сторону направление перепархивания. У них явно имелся внутренний биологический компас.

Но и к этим экспериментам отнеслись скептически – и не без оснований. Магнитное поле Земли очень слабое{765}. Настолько слабое, что даже беспорядочное колебание молекул в теле животного может обладать в 200 млрд раз большей энергии. Это значит, что ни одно живое существо не должно улавливать такой до нелепости слабый стимул. Однако малиновкам это как-то определенно удавалось[251]. И не только им. Многие ученые, включая самого Вильчко и его жену Росвиту, сумели повторить первоначальный эксперимент с несколькими другими видами птиц, в том числе садовыми славками, индиговыми овсянковыми кардиналами, серыми славками, славками-черноголовками, желтоголовыми корольками и серебряными белоглазками{766}. «Внутреннее магнитное чутье», которое представлял себе Миддендорфф, не только существует, но и широко распространено.

С тех пор как Меркель вместе со своими малиновками совершил первые шаги в верном направлении, ученые находили и находят свидетельства магниторецепции у самых разных представителей царства животных{767}. Однако она отличается почти от всех уже рассмотренных нами чувств тем, что не используется для коммуникации. Сами животные не создают магнитные поля, поэтому магнитное поле Земли – единственное, которое они научились улавливать в ходе эволюции. В основном им это нужно для того, чтобы находить дорогу в дальних и не очень дальних перемещениях. Большой бурый кожан после изнурительной ночной охоты возвращается к месту дневки по такому внутреннему компасу{768}. Малькам рыб-кардиналов, проводящим первые дни жизни в открытом океане, тот же компас помогает отыскать обратный путь к родному рифу{769}. Слепыши ориентируются по магнитному полю в своих темных подземных тоннелях{770}. А богонги, как выяснил Уоррант, пользуются этим чувством в длительных перелетах через всю Австралию{771}.

Большинство этих видов тестировали с помощью той или иной разновидности классического эксперимента Вильчко: поместить животное на экспериментальную площадку, поменять направление магнитного поля вокруг этой площадки и посмотреть, начнет ли животное двигаться в другую сторону. С мелкими подопытными вроде малиновки или мотылька это нетрудно. «С китом такого не проделаешь, – говорит биофизик Джесси Грейнджер. – При этом киты совершают едва ли не самые безумные переходы среди всех животных нашей планеты. Некоторые из них мигрируют почти от самого экватора до полюсов, из года в год с поразительной точностью приплывая в одно и то же место». Очень заманчиво предположить, что и китов тоже ведет магнитное чувство.

Чтобы проверить эту гипотезу, Грейнджер решила посмотреть выше – а именно прямо на солнце{772}. Время от времени оно впадает в раж и выдает геомагнитные бури, обрушивая на Землю солнечный ветер – поток радиации и заряженных частиц, влияющий на магнитное поле планеты. Такие бури теоретически могут путать магниточувствительных китов, а если кит в этот момент окажется близко к берегу, ему хватит даже крошечной навигационной ошибки, чтобы он выбросился на сушу. Проверяя свою гипотезу, Грейнджер собрала сведения о документально зафиксированных за 33 года случаях, когда здоровые серые киты без каких-либо травм непонятно почему выбрасывались на берег, и сопоставила даты этих происшествий с данными о солнечной активности, собранными ее коллегой-астрономом Лусианной Вальковиц. Картина получилась довольно четкая: в дни самых сильных магнитных бурь серые киты выбрасывались на сушу в четыре раза чаще[252].

Эта корреляция еще не доказывает, что у китов имеется магнитный компас, но довольно недвусмысленно на это намекает. Кроме того, она заставляет нас задуматься о грандиозном масштабе магниторецепции. Мы имеем тут дело с чувством, в котором силы, порожденные бурлением расплавленного металла внутри планеты, сталкиваются с энергией неистовой звезды и кружат голову странствующему животному, определяя, сумеет оно благополучно отыскать дорогу или безвозвратно собьется с пути.

Мало кому из обитателей Земли приходится пускаться в такие же многотрудные и опасные путешествия, как морским черепахам{773}. Вылупившись из яйца, закопанного на песчаном пляже, новорожденный черепашонок неуклюже ползет к океану, каждый миг рискуя угодить в клешни краба или в птичий клюв. Но и когда он доползет, отдыхать будет некогда: нужно поскорее убраться с мелководья, где его запросто сцапает либо какая-нибудь морская птица, либо хищная рыба. В относительной безопасности он будет только в открытом океане, и поэтому его задача – оказаться там как можно быстрее. Для черепашонка, вылупившегося во Флориде, это означает плыть на восток, пока он не доберется до Североатлантической циркуляционной системы – кольцевого течения, движущегося по часовой стрелке между Северной Америкой и Европой. Это кольцо станет черепашонку пристанищем на ближайшие 5–10 лет, которые он каким-то образом проведет, прячась в островках плавучих водорослей и постепенно увеличиваясь в размерах. К тому моменту, когда черепаха завершит свой очень неторопливый круг почета по Атлантике и вернется в североамериканские воды, она будет по зубам разве что самым крупным акулам[253].

До 1990-х гг. никому не удалось разобраться, как неопытные черепашата умудряются совершать такие вояжи, – покойный Арчи Карр называл это незнание «позором для науки»{774}. Кен Ломанн сначала не понял, из-за чего весь сыр-бор. Свежеиспеченный обладатель научной степени с юношеской самонадеянностью считал ответ очевидным: черепахи ориентируются по магнитному полю. Так что дело за малым – соорудить магнитные кольца и проделать классический для того времени эксперимент с малиновками в вариации, подходящей для черепашат. Ломанну дали грант на два года. «Тогда я беспокоился только об одном: чем занять себя на второй год, – рассказывает он. – С тех пор прошло больше 30 лет. Единственное, в чем я не ошибся, – магнитное чувство у них действительно имеется». Он не подозревал тогда, что этих чувств у них два.

Как правильно догадывался Ломанн и как он сам установил в 1991 г., компас у черепах есть{775}. Но у них обнаружилось еще одно, даже более впечатляющее магнитное чувство, которое опирается на два параметра геомагнитного поля. Первый такой параметр – наклонение, угол между силовыми линиями геомагнитного поля и земной поверхностью. На экваторе эти линии параллельны земле, на магнитных полюсах перпендикулярны. Второй параметр – напряженность, различная сила геомагнитного поля. По всему земному шару наклонение и напряженность меняются, так что в большинстве точек океана сочетание этих параметров будет уникальным. Таким образом, их сочетанием можно пользоваться примерно как координатами – значениями широты и долготы, – а геомагнитное поле в целом может служить картой океана. Черепахи, как выяснил Ломанн, умеют этой картой пользоваться.

В середине 1990-х гг. Ломанн и его жена Кэтрин устроили отловленным детенышам головастой морской черепахи (логгерхеда) виртуальный магнитный вояж по Атлантике{776}. Они предъявляли черепашатам те сочетания наклонения и напряженности магнитного поля, которые они встретили бы на разных этапах своего долгого пути. И как ни поразительно, в каждой такой виртуальной точке черепашата уверенно плыли именно в том направлении, которое позволяло им оставаться в Североатлантической циркуляционной системе. Для этого они должны были располагать не только компасом, указывающим, в какую сторону двигаться, но и картой, сообщающей, где они находятся в данный момент. Лишь совокупность этих двух чувств позволяла черепашатам выбирать нужное направление[254].

Особенно поражает эта способность тем, что у черепах она врожденная{777}. Ломанны отлавливали только что вылупившихся детенышей, держали их в неволе всего одну ночь и тестировали только один раз. Научиться интерпретировать магнитные сигналы этим черепашатам было не от кого. Они даже в океане еще не побывали. А значит, магнитная карта закодирована в их генах. Вряд ли, считает Ломанн, они рождаются с полным атласом Атлантики в голове, а потом сверяют с ним получаемые магнитные данные. Скорее всего, вместо этого у них имеется несколько инстинктов, которые включаются при определенном сочетании наклонения и напряженности, служащим магнитным дорожным указателем. Когда магнитное поле ощущается так-то, поворачивай на восток. Когда оно ощущается эдак, двигайся на юг. «Черепахе не нужно иметь представление, где она сейчас находится. Чтобы проплыть довольно мудреным миграционным маршрутом, ей не требуется много информации, – говорит Ломанн. – Но мы, конечно, не знаем точно, что творится в черепашьей голове».

Логгерхеды, осилившие эту североатлантическую одиссею, возвращаются во Флориду и остаются там до конца своих дней{778}. Взрослея, они продолжают учиться, и их магнитные карты становятся более детальными. Когда Ломанн отлавливал таких взрослых черепах и помещал их в магнитное поле, соответствующее разным участкам флоридской береговой линии, они всегда плыли именно в том направлении, которое привело бы их домой. Они уже не просто ориентировались по тем редким «указателям», что направляли их в детстве. Они явно изучили магнитную топографию своих родных вод в гораздо больших подробностях.

Между тем у магнитных карт имеется серьезный недостаток: в каждой конкретной точке черепаха считывает параметры непосредственно окружающего ее магнитного поля, но ей неизвестно, каким будет поле вон там. Для этого ей придется туда доплыть, причем, возможно, путь нужно будет проделать неблизкий, поскольку магнитные данные не отличаются точностью на коротких расстояниях. С помощью магнитного чувства можно добраться из Европы в Африку, но из спальни в ванную – не получится. Поэтому большинство видов, демонстрирующих убедительное владение магнитными картами, применяют эту способность в дальних странствиях[255].

По магнитным указателям ориентируются во время миграции некоторые певчие воробьиные – точно так же, как детеныши черепах. Каждую зиму обыкновенному соловью, добирающемуся из Европы на юг Африки, приходится пересекать необъятную пустыню Сахара{779}. Почувствовав магнитное поле Северного Египта, он начинает запасать жир в преддверии изнурительного перелета над бескрайними песками. Другие мигрирующие воробьиные обращаются к своим магнитным картам, чтобы сориентироваться, если их относит в сторону от маршрута сильным ветром – или увозят любопытные ученые. Тростниковая камышовка, например, по весне обычно отправляется на северо-восток, но, когда Никита Чернецов перевез несколько камышовок за сотни километров к востоку, они устремились на северо-запад{780}.

У многих животных, в том числе лосося, черепах и малого буревестника, происходит импринтинг магнитного образа места их рождения, причем он запечатлевается в памяти достаточно прочно, чтобы они могли отыскать его, повзрослев{781}. Черепахам это позволяет откладывать яйца на том же пляже, где когда-то вылупились они сами{782}. Точность тут просто сверхъестественная. Зеленые черепахи, чтобы оставить потомство, проплывают 2000 км из Бразилии к острову Вознесения – крошечному клочку суши посреди Атлантики, где они в свое время появились на свет{783}. Этот инстинкт хоминга, то есть возвращения на место рождения, настолько силен, что черепахи порой плывут многие сотни километров до родного пляжа, хотя прямо под боком имеется вариант ничуть не худший[256]. Возможно, так заведено потому, что подходящие места для кладки найти не просто. К ним должен быть доступ с воды. Песок должен быть достаточно крупным, чтобы обеспечивать доступ кислорода. Температура должна быть идеальной, поскольку пол будущей черепахи зависит от того, насколько тепло или прохладно было зародышу в яйце. «И вот черепаха думает: "Ага, уж одно-то беспроигрышное место я знаю точно – тот пляж, где я сама родилась"», – объясняет Ломанн. Благодаря магнитной карте она отыскивает этот надежнейший инкубатор спустя много лет, проведенных в дальних морях.

Двухгодичный проект Ломанна тянется уже несколько десятилетий[257]. Ему многое удалось узнать о навигационных способностях морских черепах, но немало вопросов остается и без ответа. Насколько быстро черепахи могут запомнить набор магнитных координат? Как наклонение и напряженность отображаются в их мозге? Как они (и другие животные) в принципе ощущают магнитное поле? Я интересуюсь у Ломанна, есть ли у него мысли по этому последнему животрепещущему вопросу. Он хохочет: «Мыслей полно, доказательств мало. Я оптимистично полагаю, что рано или поздно мы всё узнаем, но доживу я до этого или нет – вопрос открытый».

Обнаружить органы чувств обычно не трудно. Их задача – собирать стимулы из той среды, которая окружает животное, и поскольку большинство этих стимулов искажается тканями организма, органы чувств почти всегда либо выведены непосредственно в среду, либо открываются в нее отверстием вроде ноздри или зрачка. Такие отверстия – очень хорошая подсказка. Ученые опознали ямки у гремучих змей, ампулы Лоренцини у акул и боковую линию у рыб как органы чувств задолго до того, как выяснили, что именно они чувствуют. У исследователей магниторецепции таких подсказок нет. Магнитное поле беспрепятственно проходит сквозь живую материю, поэтому клетки, способные его уловить (магниторецепторы), могут располагаться где угодно. Им не нужны ни отверстия типа зрачков и ямок, ни фокусирующие устройства типа хрусталика и ушной раковины. Они могут находиться хоть в носу, хоть в хвосте – и в любом месте от носа до хвоста. Могут быть погружены вглубь тела. Могут даже быть рассредоточены по разным частям организма, не образуя отдельного органа чувств. Могут быть неотличимы от окружающих тканей. Искать их, по словам Сонке Йонсена, это все равно что искать «иголку в стоге иголок»{784}.

На данный момент – сейчас, когда я пишу эти строки, – магниторецепция остается единственным чувством, у которого нет известного науке органа{785}. Магниторецепторы – это «святой Грааль сенсорной биологии, – говорит Эрик Уоррант. – Тому, кто их отыщет, возможно, даже светит Нобелевская премия». Важных зацепок, касающихся вероятного местонахождения и формы магниторецепторов, у ученых накоплено немало, но бывали и ложные следы. Не зная точно, что представляют собой эти рецепторы или хотя бы где их искать, адски трудно догадаться, как они должны работать. И все-таки наука располагает тремя более-менее вероятными гипотезами.

Первая связана с железосодержащим магнитным минералом под названием «магнетит»{786}. В 1970-е гг. ученые обнаружили, что некоторые бактерии превращаются в живые стрелки компаса, выращивая внутри себя цепочки кристаллов магнетита{787}. После встряхивания эти микроорганизмы предпочтительно плывут либо на север, либо на юг. Теоретически животным тоже ничто не мешает отрастить себе магнетитовый компас. Представьте себе магнетитовую стрелку, привязанную к сенсорной клетке. Когда животное поворачивается, стрелка натягивает привязь. Клетка улавливает это натяжение и подает нервный сигнал. Таким образом клетки превращают абстрактный магнитный стимул в нечто более осязаемое – физическое напряжение. «Эта идея, по-моему, очень похожа на правду, – говорит мне Уоррант, – но где эти клетки расположены, остается только гадать». Несколько имевшихся версий оказались пустышками, и пока такие магниторецепторы никто не отыскал[258].

Вторая гипотеза, пытающаяся объяснить принцип работы магниторецепторов, задействует явление под названием «электромагнитная индукция» и в основном касается акул и скатов. Плывущая акула создает в окружающей ее воде слабые электрические токи, и сила этих токов меняется в зависимости от того, под каким углом акула располагается к геомагнитному полю{788}. Улавливая едва заметные вариации этих токов с помощью электрорецепторов, о которых мы говорили в предыдущей главе, акула теоретически может определить, куда она направляется. Как и в случае первой гипотезы, никто точно не знает, происходит ли такое в действительности, но это вполне вероятно. Электрическое чувство акул может по совместительству быть и магнитным.

Индукционное объяснение часто не принимают в расчет, поскольку трудно вообразить, как применить его, например, к птицам, не погруженным, в отличие от акул, в электропроводящую среду. Тем не менее индукция может служить и птицам. Французский зоолог Камиль Вигье предположил это еще в 1882 г., задолго до того, как наука признала существование магниторецепции{789}. Он заметил, что внутреннее ухо птиц содержит три канала, заполненных электропроводящей жидкостью. Когда птица летит, геомагнитное поле теоретически может индуцировать в этой жидкости ощутимую разницу потенциалов. Почти 130 лет спустя правильность его догадки подтвердил Дэвид Кейз{790}. Более того, Кейз обнаружил, что во внутреннем ухе этих птиц содержится тот же белок, который позволяет акулам ощущать электрическое поле. «Индукция кажется мне вполне вероятным способом улавливания магнитного поля для птиц, и сейчас мы эту версию проверяем», – рассказывает Кейз[259].

Третье вероятное объяснение магниторецепции – самое сложное, однако именно оно постепенно завоевало наибольшую популярность. Оно строится на существовании так называемых радикальных пар молекул, на химические свойства которых может влиять магнитное поле{791}. Чтобы понять механизм этого явления во всей полноте, пришлось бы забраться в дебри квантовой физики, но осознать, в чем тут дело, можно, просто представив себе эти две молекулы как танцующую пару. Приглашением к танцу служит свет, побуждающий партнеров встать в позицию, а ритм их танца и соответственно его заключительные шаги диктуют магнитные поля. Финальное положение партнеров несет на себе отпечаток тех магнитных полей, которые определяли предшествующие движения. Своим танцем радикальная пара преобразует трудноразличимый магнитный стимул в химический, который уже легко поддается фиксации[260].

В 1970-е гг. химики изучали реакции радикальных пар главным образом в пробирках. Но в 1978 г. немецкий химик Клаус Шультен предположил, что эти загадочные реакции протекают и в клетках птиц, и, возможно, именно этим объясняется умение пернатых ориентироваться по магнитному полю. Он послал статью со своим предположением в престижный научный журнал Science и получил отказ с незабываемой формулировкой: «Менее самонадеянный ученый мог бы сразу отправить эту гипотезу в мусорную корзину»{792}. Шультен, не обескураженный таким приемом, статью все-таки опубликовал – но, к несчастью, в малоизвестном немецком журнале и в таком изложении, что понять ее могли только те биологи, которые были достаточно подкованы в квантовой физике, – то есть фактически никто{793}. Однако теперь, оглядываясь назад, мы понимаем, что Шультен намного опередил свое время и что его предположение насчет радикальных пар было только первым в целой череде поразительных озарений[261].

Следующее такое озарение случилось, когда Шультен излагал свою гипотезу на лекции и сидевший в зале нобелевский лауреат спросил: «Если реакции радикальных пар вызываются светом, то где этот свет внутри птицы?» Тут Шультен осознал, что магниторецепторы, работающие за счет радикальных пар, не могут скрываться в глубинах птичьего организма. Они должны быть расположены в органах, лучше всего приспособленных для того, чтобы собирать свет. А значит, компас у певчих воробьиных, скорее всего, находится в глазах. Но и этой идее пришлось дожидаться своего часа – он наступил в 1998 г., когда Шультен прочитал о недавнем открытии. В глазах животных был обнаружен класс молекул под названием «криптохромы», тогда как прежде считалось, что они существуют только в мозге. «Я чуть со стула не упал», – рассказывал мне Шультен, который сразу вспомнил, что криптохромы способны образовывать радикальные пары с другими молекулами, которые называются флавины. Нашлось недостающее звено его теории – молекула, умеющая танцевать предполагаемый Шультеном танец и находящаяся именно там, где его следует танцевать.

В 2000 г. Шультен в соавторстве со своим учеником Торстеном Ритцем опубликовал статью, в которой доказывалось, что «компас» у воробьиных работает за счет криптохромов в глазах{794}. Тут пошел совсем другой разговор. Благодаря Ритцу мысль Шультена наконец смогли понять и биологи. Кроме того, эта публикация предлагала им не абстракции, а конкретную молекулу, с которой можно было работать. Проводя эксперимент за экспериментом, ученые подтвердили многие из предположений Шультена. Супруги Вильчко, например, выяснили, что компас певчих воробьиных действительно функционирует за счет света – причем не какого-нибудь, а синего или зеленого[262].

Значение света подтвердил и Хенрик Моуритсен, датский бердвотчер, ставший настоящим биологом и выступающий сейчас одним из ведущих специалистов по магниторецепции[263]. Он поместил малиновок и садовых славок в освещенную лунным светом комнату и снимал их инфракрасной камерой. Когда птицы начали испытывать Zugunruhe, миграционное беспокойство, Моуритсен просканировал их мозг, проверяя, не проявляют ли какие-то области в этот момент особенную активность. Одну такую область он нашел. Она располагается в передней части мозга, называется «кластер N» и становится активной тогда, и только тогда, когда перелетные певчие воробьиные (у неперелетных ничего подобного не происходит) ориентируются по своему компасу во время ночных перелетов (а не днем, когда они отдыхают){795}. Судя по всему, кластер N представляет собой центр обработки магнитных данных в птичьем мозге. Примечательно также, что он входит в зрительный центр. Кластер N получает информацию от сетчатки и активизируется, только если глаза у птицы ничем не закрыты и вокруг нее есть хотя бы какой-то свет[264]{796}. «На мой взгляд, – говорит Моуритсен, – это чуть ли не самое весомое из всех имеющихся доказательств» гипотезы светозависимой радикальной пары.

Все эти данные содержат намек на поразительный вывод: не исключено, что певчие воробьиные способны видеть магнитное поле Земли, возможно, как неброский визуальный слой, наложенный поверх обычного поля зрения. «Это наиболее вероятный сценарий, но точно мы этого не знаем, потому что не можем спросить у птиц», – признает Моуритсен. Быть может, летящая малиновка всегда видит яркое пятно на севере. Или вся панорама окрашена для нее определенным постепенно сгущающимся цветом. «У нас есть такие рисунки, и хотя они, скорее всего, окажутся неверными, они все же неплохо помогают нам представить, что может видеть птица».

Хотя версия с радикальными парами представляется сейчас наиболее вероятной[265], правильными могут оказаться все три гипотезы – магнетитовая, индукционная и эта. «Совершенно очевидно, на мой взгляд, что механизм тут не один», – говорит Кейз. И тем не менее многие ученые норовят поделиться на лагеря, отстаивая ту или иную гипотезу как единственно верную. Как будто изучать магниторецепцию и без того недостаточно трудно, нужно было устроить еще и междоусобицы. Одна конференция превратилась в позорный фарс, когда взрослые люди, занимающиеся серьезным делом, принялись вскакивать и кричать друг на друга. «Каждому хочется первым отыскать магниторецепторы, поэтому вместо того, чтобы сотрудничать, мы начинаем пихаться локтями», – рассказывает Уоррант.

А также халтурить.

В этой книге нам то и дело встречались истории, в которых ученых высмеивали или критиковали за те или иные предположения о чувствах животных, но в конце концов эти предположения оказывались верными. Однако не менее часто, а может быть, и более, случается обратное: открытия, которые поначалу казались убедительными, позже опровергались. В области изучения магниторецепции таких примеров предостаточно.

В одном исследовании 1997 г. утверждалось, что пчелы могут ощущать магнитные поля[266]{797}. Двадцать лет спустя другая научная группа установила, что первая допустила грубую статистическую ошибку – настолько серьезную, что вместо пчел они с тем же успехом могли изучать генераторы случайных чисел{798}. В 1999 г. американские ученые заявили, что обнаружили компас у данаид монархов, но позже отозвали свою статью, выяснив, что бабочки в действительности ориентировались по отражению света от одежды наблюдателей{799}. В 2002 г. супруги Вильчко опубликовали немедленно ставшую классической статью, в которой доказывали, что компас у малиновки имеется только в правом глазу и, оставшись с одним левым, она ориентироваться не сможет{800}. Десять лет спустя Хенрик Моуритсен и его коллеги в ходе тщательных экспериментов установили, что компас имеется у малиновок в обоих глазах{801}. В 2015 г. еще одна американская группа якобы нашла магниторецептор у нематоды, а китайская – у дрозофилы{802}. Ни тот ни другой результат воспроизвести не удалось, а работу с дрозофилами раскритиковали как «противоречащую фундаментальным законам физики»{803}.

В какой-то степени именно так наука и должна двигаться вперед. Ученые проверяют открытия друг друга, повторяя чужие эксперименты, и затем от воспроизводимых результатов отталкиваются, чтобы двигаться дальше, а невоспроизводимые отбрасывают. Однако в изучении магниторецепции число сенсационных заявлений, которые затем опровергаются, просто зашкаливает. Не исключено, что некоторые животные, предположительно обладающие этим чувством, на самом деле им не обладают[267]. «Мы тратим уйму времени, терпеливо пытаясь идти по чужим следам, – устало говорит Дэвид Кейз. – Но среди них так много ложных». Хотя науке свойственна самокоррекция, исследования магниторецепции явно приходится корректировать чаще других. Среди заявлений, делающихся по ее поводу, много просто неверных. На протяжении всей этой книги мы не раз убеждались, как трудно проникнуть в умвельт животного, поскольку умвельты заведомо субъективны и наши собственные чувства мешают воображению совершить необходимый для этого скачок. Но, кроме этого, должным образом понять чужой умвельт не дает нам одно обстоятельство попроще: исследования в этой области легко вести так, что они заводят совсем не туда, куда следует.

Изучение поведения животных очень страдает от поведения человека. Человек склонен видеть те закономерности, которые ему хочется увидеть. В самом ли деле эта мешанина отпечатков птичьих лап гуще в юго-западном углу, или вам просто так кажется, потому что птицам в это время положено лететь на юго-запад?[268] Ученые склонны к такой предвзятости не меньше обычных людей, но у них есть способы помешать ей отразиться на результатах. Например, можно сделать исследование «слепым», до самого последнего момента скрывая – даже от себя самого – ключевые составляющие получаемой информации. По-хорошему, именно так и должны проводиться все экспериментальные исследования. Но они проводятся иначе.

Не способствует объективности и то, что поиски неуловимых магниторецепторов превратились в состязание. Погоня за славой и деньгами побуждает к спешке и громким заявлениям, а не к тщательной методичной работе. Исследователь может взять для эксперимента слишком маленькую выборку испытуемых, и тогда результаты окажутся недостоверными. Может поменять план эксперимента на ходу в попытке выудить из полученных данных что-нибудь сенсационное – эту практику называют p-hacking{804}. Может отобрать из массива данных только подходящие, отбрасывая те, которые не вписываются в нужную ему картину.

И даже если ученый все делает как полагается, он все равно не застрахован от ошибок, потому что магнитное поле он не воспринимает. Исследователь, занимающийся зрением или слухом, сразу же заметит неладное, если вместо ровного света аппаратура выдаст яркие вспышки или вместо нужного звука – громкий скрежет. С магниторецепцией «ты просто не поймешь, что где-то прокололся», объясняет мне Моуритсен. Ученый может помещать испытуемых в неустойчивые или невозможные в природе условия и не подозревать об этом, если не будет постоянно перепроверять характеристики поля с помощью самых совершенных приборов. Чтобы проникнуть в умвельт электрической рыбы или горбатки, достаточно оборудования, продающегося в ближайшем хозяйственном. Исследователь магниторецепции «с дешевыми приборами далеко не уедет, – говорит Моуритсен. – Тщательное измерение обходится дорого».

Кроме того, магнитные поля чрезвычайно контринтуитивны. Недаром хип-хоп-дуэт Insane Clown Posse пел: «Долбаные магниты, как они действуют-то?»[269] Или, как признавался Уоррант, «я сам стимул с огромным трудом понимаю, где уж мне пытаться понять, что из него извлекает животное». Другие неведомые нам чувства, такие как эхолокация и электрорецепция, можно по крайней мере сравнить с более знакомыми вроде слуха или осязания. Но я даже приблизительно не представляю, с какой стороны подступиться к умвельту головастой морской черепахи.

Сдается мне, отчасти именно поэтому гипотеза о радикальных парах завоевывает все больше сторонников. Она, безусловно, сложна, однако она переносит магниторецепцию в область зрения – чувства, которое мы легко понимаем. И метафорой компаса мы пользуемся по той же причине: он служит нам знакомым ориентиром в тумане магнитных абстракций. Но она же и грозит ввергнуть нас в заблуждение. Настоящий компас точен и безотказен, он должен без колебаний указывать строго на север. Однако Сонке Йонсен, Кон Ломанн и Эрик Уоррант подозревают, что биологические компасы по природе своей неточны{805}. То есть, возможно, они просто не в состоянии мгновенно и точно считывать магнитное поле Земли, поскольку оно для них слишком слабое. Вероятно, им приходится вычислять скользящее среднее из сигналов, посылаемых магниторецепторами на протяжении довольно долгого времени. С такими ограничениями магниторецепция неизбежно оказывается медленной, трудоемкой и предельно парадоксальной. Она воспринимает один из самых всепроникающих и надежных стимулов на земном шаре – геомагнитное поле, – однако делает это заведомо ненадежно. Возможно, поэтому так много исследований в области магниторецепции с трудом удается воспроизвести. «Бывает откровенно трудно получить устойчивый результат, даже если снова и снова повторять один и тот же безупречный эксперимент», – признается Уоррант[270].

Допустим, животному требуется пять минут, чтобы собрать от своего неуверенно дергающегося компаса необходимый объем информации и правильно определить направление. Если экспериментаторы, помещая это животное в магнитное поле, будут фиксировать реакцию испытуемого спустя минуту, результаты попадут «в молоко». Временные промежутки я сейчас называю случайные, но смысл в том, что правильные нам неизвестны. Мы привыкли к таким чувствам, как зрение и слух, которые поставляют данные мгновенно. С магниторецепцией на моментальное действие рассчитывать, видимо, не приходится, но с какой скоростью она работает, мы не знаем. А не зная этого и даже не осознавая, что это необходимо выяснить, трудно ставить качественные эксперименты. Как я уже упоминал во введении, данные, которые получает ученый, зависят от того, какими вопросами он задается, а те ему подсказывает воображение, ограниченное его чувствами. Наш собственный умвельт сковывает нас, мешая понять чужие умвельты.

Ненадежностью и неточностью магниторецепции, вероятно, объясняется и то, что ни единое живое создание не полагается на нее одну. Животные используют ее как вспомогательное чувство, на случай если не удастся прибегнуть к более надежным вариантам вроде зрения{806}. «Для мигрирующего животного магниторецепция, наверное, наименее значимое из чувств, к ней обращаются, только если окончательно заблудились», – говорит Кейз. Если магнитных сигналов не будет, богонги смогут сориентироваться по звездам в ночном небе. Детеныши черепах, переползая с берега в воду, игнорируют магнитные поля и используют для определения направления волны, увлекающие их в открытое море.

Животные вообще никогда не руководствуются одним-единственным чувством. «Они впитывают любую крупицу информации, которую только способны ухватить, – говорит Уоррант. – Они мультисенсорны во всех возможных смыслах».

Я отчаянно внушаю себе, что у меня ничего не чешется. Но дело в том, что вокруг меня сейчас десятки тысяч комаров. Все они принадлежат к одному виду – Aedes aegypti, тому самому, который разносит вирус Зика, лихорадку денге и желтую лихорадку. К счастью, в небольшом герметичном помещении, где я нахожусь, все они содержатся в садках, затянутых москитной сеткой. Нейробиолог Критика Венкатараман снимает один из таких садков с полки и, поставив перед нами на стол, начинает рассказывать, как комары находят свою цель. Спустя несколько минут я, взглянув на садок, с ужасом замечаю, что почти все его обитатели переместились на ближайшую к нам стенку. Они тычутся в сетку кровососущими хоботками, превращая ее в квадрат черной щетины, которая то появляется, то пропадает. Ощущение зуда усиливается. Венкатараман объясняет, что комаров манит углекислый газ, который мы выдыхаем, и запахи, исходящие от нашей кожи{807}. Комары чуют наш дух. Для иллюстрации она приносит еще один садок, и я делаю долгий выдох вдоль одной стенки. В считаные минуты почти все находящиеся в садке комары пересаживаются на эту сторону и принимаются яростно работать хоботками.

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 Уилер в 1910 г.{820} Представьте, что у нас имелись бы чувствительные носы на кончиках пальцев, продолжает он. «Мы бы на ходу дотрагивались до объектов по обе стороны от себя, и окружающая среда казалась бы нам выстроенной из запахов, имеющих форму. Мы называли бы ароматы круглыми, треугольными, заостренными и так далее. Наши психические процессы определялись бы в основном химическими конфигурациями, как сейчас они определяются зрительными (то есть цветовыми) формами».

Даже когда чувства не объединяются, они могут действовать заодно. Как мы помним из девятой главы, дельфин способен зрительно опознать предмет, с которым он до этого познакомился только посредством эхолокации, то есть с помощью одного чувства он создает мысленную репрезентацию, доступную другим чувствам. Эта способность называется кросс-модальным распознаванием объектов, и она встречается не только у обладателей крупного мозга вроде дельфинов и человека. Электрические рыбы, научившись различать кресты и шары зрительно, смогут различить их и с помощью электрического чувства (и наоборот){821}. Даже шмели могут различать предметы посредством осязания, усвоив разницу между ними визуально{822}.

Некоторые чувства обращены внутрь, их задача – информировать животных о состоянии их организма. У нас есть проприоцепция – ощущение движения и положения тела в пространстве{823}. Есть эквилибриоцепция – чувство равновесия[273]. Эти внутренние чувства редко удостаиваются отдельного разговора. Аристотель не включил их в свою пятерку, да и я в нашем путешествии по умвельтам о них почти ни словом не обмолвился. Но это не потому, что они не важны. Наоборот, они настолько важны, что мы не мыслим себя без них. Если без зрения или слуха мы как-то проживем, то без внутренних чувств обойтись не получится. Сообщая живым существам об их собственном состоянии, эти чувства помогают им уяснить все остальное. И особенно они важны потому, что тело животного делает то, чего не делает метафорический дом Икскюля.

Оно движется.

Когда животное движется, его органы чувств поставляют две разновидности информации{824}. Это экзафферентация – сигналы, обусловленные тем, что происходит в окружающем мире, – и реафферентация – сигналы, обусловленные собственными действиями животного. Я, признаться, до сих пор путаю эти два термина, поэтому, если вам тоже трудно их запомнить, давайте называть эти сигналы инопроизведенными и самопроизведенными. Сидя за рабочим столом, я вижу, как качаются от ветра ветки дерева. Это экзафферентация – инопроизведенный сигнал. Но чтобы увидеть эти ветки, мне пришлось посмотреть налево, то есть совершить внезапное резкое движение, в результате которого по моим сетчаткам определенным образом пронесся свет. Это реафферентация – самопроизведенный сигнал. Каждому животному приходится различать эти два вида сигналов для каждого из своих чувств. Но вот незадача: для самих органов чувств эти сигналы совершенно неразличимы.

Возьмем простого дождевого червя{825}. Когда он роет в почве ходы, осязательные рецепторы в его голове фиксируют давление. Но если нажать ему на голову пальцем, эти же рецепторы отметят точно такое же давление. Как же червь отличает ощущение, возникающее вследствие его собственного движения (реафферентацию), от возникающего из-за чьих-то чужих действий (экзафферентации)? Как он понимает, сам он чего-то коснулся или его кто-то касается? То же самое и с рыбой: когда ее боковая линия улавливает поток воды, это потому, что к ней кто-то или что-то плывет, или потому, что плывет она сама? Если вы видите какое-то движение, это потому, что рядом что-то шевельнулось, или потому, что вы перевели взгляд? Если животное не сможет отличать самопроизведенные сигналы от инопроизведенных, его умвельт превратится в невнятную кашу.

О фундаментальном характере этой проблемы можно судить по тому, что очень разные создания решали ее одним и тем же способом[274]. Когда животное собирается совершить движение, его нервная система подает моторную (двигательную) команду – набор нейронных сигналов, сообщающих мышцам, что им сделать. Однако по пути к мышцам эта команда дублируется. Ее копия отправляется к сенсорным системам, которые на ее основе моделируют последствия предполагаемого движения. И когда движение совершается, у чувств уже спрогнозирован самопроизведенный сигнал, который они сейчас получат. Сравнивая этот прогноз с действительностью, они определяют, какие сигналы поступили из внешнего мира, и реагируют на них соответственно[275]. Все это происходит без участия сознания и, несмотря на всю свою контринтуитивность, играет ключевую роль в нашем восприятии мира. Информация, получаемая системами чувств, – это всегда смесь самопроизведенных (реафферентационных) и инопроизведенных (экзафферентационных) сигналов, которые животные различают благодаря тому, что первую разновидность их нервная система постоянно моделирует.

Философы и ученые размышляют об этом процессе уже не первое столетие{826}. В 1613 г. фламандский физик Франсуа д'Агилон писал, что «движение глаз осмысляется внутренним навыком души». В 1811 г. немецкий врач Иоганн-Георг Штейнбух рассуждал о Bewegideen, «двигательных идеях» – сигналах мозга, которые управляют движениями и взаимодействуют с сенсорной информацией. В 1854 г. другой немецкий врач, Германн фон Гельмгольц, описывал Bewegidee как Willensanstrengung, «усилие воли». В 1950 г. дублированные двигательные команды стали называть эфферентными копиями или – мой любимый термин в этом перечне – сопутствующими разрядами[276]{827}. У каждого из этих понятий есть свои нюансы, но суть одна: при любом своем движении животное неосознанно создает зеркальную копию собственной воли, на основании которой прогнозирует сенсорные последствия своих действий. При каждом действии сенсорные системы получают предупреждение о том, чего им ожидать, а значит, могут соответствующим образом подготовиться.

Много сведений о сопутствующих разрядах было получено в ходе изучения мормировых рыб, которые с их помощью координируют свои электрические чувства{828}. Как мы помним из десятой главы, у мормировых имеется три разных типа электрорецепторов. Один тип улавливает электрические импульсы самой рыбы. Второй – коммуникационные сигналы других мормировых. Третий различает более слабые электрические поля, создаваемые потенциальной добычей[277]. Чтобы вторая и третья разновидности могли функционировать, рыбе нужно игнорировать собственные электрические импульсы, и она добивается этого за счет сопутствующих разрядов. Они возникают при каждом срабатывании электрического органа, подготавливая те области мозга, которые принимают сигналы от рецепторов второго и третьего типа, к тому, чтобы игнорировать собственные импульсы. Так мормировая рыба получает возможность отличать сигналы, пассивно исходящие от потенциальной добычи, от тех, которые активно генерируются другими электрическими рыбами, и тех, которые активно производятся ею самой.

Электрические рыбы – создания исключительные, но «какой-то более или менее аналогичный механизм есть почти у всех животных», объясняет мне Брюс Карлсон. Это из-за сопутствующих разрядов мы не можем пощекотать сами себя: мы автоматически прогнозируем ощущение, которое вызовем у себя движущимися пальцами, и этот прогноз обнуляет испытываемое в реальности. Это за счет них мы воспринимаем зрительное изображение как стабильное, хотя глаза у нас постоянно бегают[278]. Это они позволяют стрекочущим сверчкам отрешиться от своего собственного стрекота{829}. Это благодаря им рыбы не путают кильватерную струю от других рыб с потоком, который создают сами, а дождевые черви спокойно роют ходы, не отдергиваясь рефлекторно при каждом соприкосновении с почвой[279].

Эти невероятные достижения настолько глубинны, что мы не видим здесь ничего необычного. Нам кажется само собой разумеющимся владеть своим телом, существовать в окружающем мире и отличать первое от второго. Но эти способности не аксиома. Отличать себя от другого – не данность, а трудная задача, которую приходится решать нервной системе. «В этом, по большому счету, и состоит сознание, – говорит нейробиолог Майкл Хендрикс. – И возможно, для этого оно и существует: это процесс сортировки перцептивных ощущений на порождаемые самим животным и порождаемые другими».

Для этой сортировки не требуется самосознание или развитые умственные способности. «Это не какое-то нововведение, появившееся только на недавнем этапе эволюции», – говорит Хендрикс. Она доступна нервной системе и насчитывающей всего несколько сотен нейронов, и состоящей из десятков миллиардов. Это фундаментальное условие существования животного, проистекающее из простейших актов ощущения и движения. Животное не может уяснить, что происходит вокруг, не разобравшись сперва, что происходит с ним самим. А это значит, что умвельт животного – результат работы не только его органов чувств, но и всей его нервной системы, действующей гармонично и слаженно. Если бы органы чувств были каждый за себя, ничего бы не складывалось. На протяжении всей книги мы изучали чувства в отрыве друг от друга, но, чтобы понять их по-настоящему, нужно рассмотреть их как составляющие единого целого.

На Всемирном фестивале науки в июне 2019 г. в ходе круглого стола, посвященного умственным способностям животных, психолог Фрэнк Грассо представил публике самку осьминога бимака по кличке Квалиа. Ей он, в свою очередь, предложил банку с черной крышкой, в которой находился вкусный краб. По задумке Грассо, Квалиа должна была отвинтить крышку и достать краба – этот салонный фокус, которые проделывают многие осьминоги, часто приводят как доказательство их ума. Квалиа открутила за свою жизнь немало крышек, но Грассо предупредил собравшихся, что она может «закапризничать и предпочесть отсидеться в углу». Разумеется, именно так она и поступила. Точно так же она ведет себя и теперь, месяц спустя, когда я пришел к Грассо в его нью-йоркскую лабораторию.

В былые времена Квалиа при появлении незнакомцев подплывала к передней стенке аквариума, но сейчас, в преклонные годы, она забивается в угол. В роли примы лаборатории ее сменила другая самка бимака по кличке Ра. Вот она энергично пробирается боком вдоль аквариумной стенки, прижимаясь присосками к стеклу. Двое студентов Грассо опускают в ее аквариум банку с крабом, и Ра ныряет за ней. Щупальца оплетают крышку, кожа осьминога темнеет… и ничего не происходит. Она как будто теряет интерес и уносится прочь. Чуть позже она вытягивает одно щупальце и касается банки, но тут же убирает его. Крышка не откручена, краб не съеден. «А ведь когда-то обе они с упоением открывали эти банки», – вспоминает Грассо. Но теперь они не хотят утруждаться. На неупакованного краба они кидаются с готовностью, упакованного совершенно определенно способны добыть. Они просто этого не делают. Грассо задается вопросом, видят ли вообще осьминоги этого краба в банке. «Может, они открывали все эти крышки из чистого любопытства, им интересно было возиться с незнакомым предметом, – рассуждает он. – А разглядеть сквозь выгнутое стекло, есть ли внутри краб, они не в состоянии».

Чтобы разобраться, почему осьминог откручивает крышку банки и почему перестает это делать, нужно понять его умвельт. Для начала можно изучить его глаза, присоски и другие органы чувств по очереди. Но после этого нам необходимо будет уяснить, как работает нервная система осьминога целиком, как она управляет телом, обладающим почти безграничной гибкостью, и как мозг и тело осьминога совместными усилиями создают даже не один умвельт, а, вполне вероятно, целых два.

Центральная нервная система осьминога состоит примерно из 500 млн нейронов – исполинское для беспозвоночного число, сравнимое с показателями мелких млекопитающих[280]{830}. Но только треть этих нейронов находится в голове осьминога, в центральном мозге и фланкирующих его зрительных долях, принимающих информацию от глаз. Остальные 320 млн располагаются в щупальцах. У каждого щупальца «имеется большая и относительно полная нервная система, которая практически не сообщается с другими щупальцами, – писала когда-то Робин Крук. – То есть, по сути, у осьминога девять мозгов, каждый из которых себе на уме»{831}.

Даже любая из имеющихся на каждом щупальце трехсот присосок обладает определенной долей самостоятельности. Коснувшись поверхности, присоска принимает нужную форму, позволяющую плотно прижаться к этой поверхности ободком, а затем присасывается, уменьшая давление внутри себя. При этом она осязает поверхность и пробует ее на вкус благодаря 10 000 механо- и хеморецепторам, расположенным на ободке{832}. Если для нашего языка вкусовые и осязательные характеристики того, что попадает нам в рот, – это разные свойства, то для осьминога, учитывая нейронную прошивку его присоски, все, вероятно, иначе. Вкус и осязание для него «скорее всего, неразрывно переплетены», примерно по принципу синестезии у человека, объясняет мне Грассо. В зависимости от вкуса, который она нащупывает, или текстуры, которую она пробует, присоска может либо продолжить присасываться, либо отлепиться. И это решение она принимает сама, поскольку каждая из осьминожьих присосок оснащена собственным мини-мозгом – специализированным нервным узлом, который называется присосковым ганглием. Особенно заметна избирательность присосок при наблюдении за щупальцами, отделенными от тела: их часто обнаруживают прикрепившимися к рыбам, но они никогда не клеятся к другим щупальцам своего обладателя{833}.

Каждый присосковый ганглий соединен с другим скоплением нейронов, расположенным в глубине щупальца и называемым брахиальным ганглием. Все брахиальные ганглии, в свою очередь, соединены в длинную цепь, идущую вдоль всего щупальца, – их можно представить как елочную гирлянду, а присосковые ганглии – как лампочки на ней. Присосковые ганглии не сообщаются друг с другом, брахиальные ганглии сообщаются[281]. Они координируют отдельные присоски, обеспечивая щупальцу согласованность действий. И они на многое способны самостоятельно, не обращаясь к центральному мозгу. В каждом щупальце есть все необходимые нейронные контуры, чтобы вытягиваться, захватывать предметы и подтаскивать их поближе. Нейробиолог Биньямин Хохнер, в частности, обнаружил, что при соприкосновении щупальца с объектом по нему прокатываются две волны нейронных сигналов – одна идет от места соприкосновения, другая от основания{834}. Там, где эти волны сталкиваются, щупальце изгибается, образуя подобие локтя и подтягивая объект ко рту осьминога. «В щупальцах хранится огромный запас информации и поведенческих решений», – говорит Грассо[282].

Центральный мозг способен управлять щупальцами, но он не из тех начальников, которые стоят над душой у подчиненных. Он не контролирует каждый жест, однако при необходимости всегда подключится и будет руководить своей восьмеркой. Отдельное щупальце может лавировать в непрозрачном лабиринте, отыскивая путь с помощью вкусоосязания безо всякой помощи со стороны остального тела, но, как установила коллега Хохнера Тамар Гутник, осьминогу вполне по силам решать задачи, ставящие отдельные щупальца в тупик{835}. Она сконструировала прозрачный лабиринт, в котором на верном пути осьминогу приходилось высунуть щупальце из воды, то есть лишиться химических подсказок. В этом случае осьминоги все равно проходили щупальцем лабиринт, направляя конечность с помощью зрения, однако получалось это у них не очень гладко. Они осваивали этот способ не сразу, и одному из семи испытуемых это так и не удалось.

Летиция Дзулло, еще одна сотрудница Хохнера, нашла в структуре центрального мозга дополнительные свидетельства автономии щупалец{836}. В человеческом мозге можно различить некое подобие карты нашего организма: осязательные ощущения от разных частей тела, например от каждого пальца, обрабатываются отдельными скоплениями нейронов. Кроме того, за определенные движения отвечают определенные части мозга: стимулируйте нужную точку, и у вас непроизвольно согнется или вытянется вперед одна из рук. Но у осьминога, как выяснила Зулло, такой карты нет. Когда она стимулировала участок мозга, отвечающий за вытягивание одного щупальца, вытягивались и остальные. Осознаёт ли осьминог, что двадцатая присоска на его первом щупальце коснулась краба, точно так же, как я осознаю, что мой левый средний палец только что нажал клавишу «у» на клавиатуре? Может, и нет. Не исключено, что осьминог отдает себе отчет лишь в том, что щупальце номер один обнаружило пищу, а все остальное отдается на откуп самому щупальцу. Знает ли осьминог в принципе, как располагаются в каждый момент времени его конечности, – примерно так же, как я могу представить себе свое тело, не глядя на него? Возможно, тоже нет. В щупальцах совершенно точно имеются проприоцепторы, помогающие им координировать движения, но эта координация может быть сугубо местной. Мартин Уэллс, ныне покойный пионер изучения осьминогов, был убежден, что в действительности они не представляют, где находятся их конечности, и никакого внутреннего образа своего тела у них нет.

Может, оно и к лучшему. Это человеческому мозгу относительно нетрудно управлять человеческим телом, поскольку наша подвижность ограничена костями и суставами. То есть для нас существует не так много способов, допустим, взять кружку. А вот в осьминоге, как пишет философ Питер Годфри-Смит в своей книге «Чужой разум» (Other Minds), «эволюция воплотила чистую потенциальность материи»[283]{837}. Все его тело, за исключением твердого клюва, – мягкое, податливое, гнущееся в любых направлениях. Его кожа меняет цвет и текстуру по любой прихоти. Его щупальца вытягиваются и сокращаются, гнутся и разворачиваются куда угодно по всей длине, поэтому даже самые простые движения он может совершить почти бесконечным числом способов. Как мозг, пусть даже крупный, должен отслеживать и контролировать все эти необозримые вероятности? К счастью, это вопрос риторический. Мозг не должен. В основном осьминог предоставляет своим щупальцам разбираться самим, ему достаточно лишь время от времени выдавать им общие руководящие указания[284].

Таким образом, у осьминога, вполне возможно, создаются два разных умвельта{838}. Щупальца обитают в мире вкуса и осязания, а голова полагается преимущественно на зрение. Конечно, как-то они между собой сообщаются, но Грассо предполагает, что информация, которой обмениваются голова и щупальца, должна быть предельно упрощенной. Продолжая метафору Икскюля, уподобившего тело животного дому с окнами чувств, тело осьминога состоит из двух смежных домов абсолютно непохожих архитектурных стилей с крошечной дверцей в общей стене. Где уж там представлять вслед за Нагелем, каково быть летучей мышью. Разве можем мы в принципе понять, каково быть осьминогом? Нашему воображению не поддаются не только сами его необычные чувства, но и то, как он увязывает их между собой. Незнакомые нити, диковинное плетение – а в результате получается абсолютно чужеродное для нас полотно.

Акт чувствования порождает иллюзию, которая, как ни парадоксально, мешает нам понять, как функционируют чувства. Наблюдая за Квалиа и Ра, я не отдаю себе отчет в том, как срабатывают фоторецепторы в моих глазах. Я просто вижу. Дотрагиваясь до их аквариумов, я не чувствую, как откликаются на давление механорецепторы в моих пальцах. Я просто осязаю. Наш опыт восприятия мира отделен от органов чувств, которые его порождают, и поэтому нам нетрудно поверить, что опыт этот не более чем сугубо психический конструкт, не связанный с физической реальностью. Вот почему в наших литературных и мифологических сюжетах так много персонажей, способных переместить свой разум в тело животного, – от скандинавского бога Одина до Брана из некогда популярного сериала «Игра престолов» (Game of Thrones). Такое буквальное проникновение в сенсорный мир другого животного кажется вершинной формой понимания чужого умвельта. Однако оно представляет эту концепцию в совершенно ложном свете. Сенсорный мир животного – результат работы реальных тканей, улавливающих абсолютно реальные стимулы и подающих каскады электрических сигналов. Он не бесплотный, но плоть от плоти. Нельзя просто представить, как работало бы человеческое сознание в теле летучей мыши или осьминога. Оно бы там не работало.

Когда Квалиа и Ра начали открывать банки с крабами, ученым казалось, будто они целенаправленно решают задачу, пытаясь добиться результата. А на самом деле? Участвовал ли вообще в этом действии центральный мозг, или щупальца просто исследовали незнакомый предмет по собственному почину? Если верно второе, становится ли от этого их поведение менее разумным, чем оно кажется, или умственные способности осьминога просто проявляются в самостоятельности его любознательных конечностей? (Могут ли щупальца осьминога быть любознательными?) Когда Квалиа и Ра перестали открывать эти банки – это им самим наскучило или их щупальцам? (Может ли щупальцам осьминога что-то наскучить?) Возник ли некий конфликт между двумя их умвельтами – тем, что видели глаза, и тем, что вкусоосязали щупальца?

Ответить на эти вопросы чрезвычайно трудно, но, если рассматривать две части осьминога по отдельности, ответ дать практически невозможно. По работе присосок или глаз нельзя судить о том, что воспринимает весь осьминог. Не зная, как организована его нервная система, его движения ничего не стоит истолковать ошибочно. Именно поэтому так сложна поставленная Нагелем задача – вообразить сознательный опыт другого живого существа: чтобы получить хотя бы крохотный шанс понять, каково быть другим животным, нам нужно выяснить об этом животном почти все. Узнать обо всех его чувствах, его нервной системе и остальном организме, его потребностях и среде, его эволюционном прошлом и экологическом настоящем. Причем подходить к этой работе нужно со всем возможным смирением, помня, как легко наши интуитивные представления могут направить нас по ложному следу. Нам нужно двигаться вперед с надеждой, поскольку даже частично удавшаяся попытка откроет нам чудеса, которые прежде были от нас скрыты. И действовать нужно быстро, осознавая, что время уже не терпит.

Самое большое рукотворное сооружение на всех 125 000 гектарах Национального парка Гранд-Титон в штате Вайоминг – парковка у поселка Колтер-Бей. За дальним ее краем в рощице скрывается немилосердно воняющая очистная станция, которую Джесси Барбер называет Дерьморатором. Под ее металлическим навесом фонарик Барбера высвечивает малого бурого кожана, притаившегося в щели. На спине летучей мыши виднеется белый приборчик размером с зернышко риса. «Это и есть радиометка», – поясняет Барбер, какое-то время назад прикрепивший ее к кожану, чтобы отслеживать его передвижения. Сегодня вечером Барбер собирается снабдить такими метками еще нескольких.

Из Дерьморатора доносятся похожие на щебет попискивания других отдыхающих там днем летучих мышей. С заходом солнца они начинают вылетать наружу и, ориентируясь скорее по памяти, чем с помощью эхолокации, не замечают большую сеть-невидимку, которую Барбер растянул между двумя деревьями. Несколько летучих мышей запутываются в сети. Барбер освобождает их, а его ученики Хантер Коул и Эбби Кралинг осторожно осматривают каждую, проверяя, здорова ли она и достаточная ли у нее масса тела, чтобы нести груз. Одна из пленниц открывает рот, выпуская поток не слышных мне эхолокационных импульсов. Коул наносит ей между лопаток немного хирургического клея, прикрепляет крохотную метку и дожидается, пока клей засохнет. «Когда метишь летучих мышей, чувствуешь себя немного современным художником», – говорит Барбер. Через несколько минут Коул подсаживает летучую мышь на ствол ближайшего дерева, та взбирается повыше и улетает, унося в лес радиооборудование стоимостью 175 долларов.

С каждым часом темнота сгущается, но эхолоцирующим летучим мышам она нипочем. Как и обладательнице острого слуха сове, пролетающей где-то у нас над головами, и тянущимся на углекислый газ комарам, кусающим меня через рубашку. Барбер же со студентами теперь могут работать только с налобными фонариками, на свет которых слетаются тучи насекомых. Ирония в том, что сам Барбер здесь, собственно, из-за света. Все больше сенсорных биологов, включая и Барбера, опасаются, что человек слишком сильно засвечивает окружающую среду, вредя другим видам. Свет вторгается даже сюда, в центр национального парка: он лупит из фар проезжающих автомобилей, люминесцентных ламп информационно-туристического центра и фонарей на парковке. «Стоянка сияет, словно какой-нибудь торговый центр, потому что никто не задумывается о воздействии света на дикую природу», – говорит Барбер.

Столетиями кропотливо изучая сенсорные миры других видов, люди многое о них узнали. А потом взяли и в одночасье обрушили их. Сейчас мы живем в антропоцене – геологической эпохе, для которой определяющим и главенствующим фактором выступает человеческая деятельность. Мы изменили климат и повысили кислотность Мирового океана, выбрасывая в атмосферу гигантские объемы парниковых газов. Мы тасуем животных между континентами, замещая исконные виды инвазивными. Мы вызвали «биологическую аннигиляцию», как называют ее некоторые ученые, сопоставимую с пятью доисторическими массовыми вымираниями{839}. В этом удручающем списке экологических грехов числится один, который вроде бы очень легко осознать и который тем не менее очень часто упускают из виду. Это сенсорное загрязнение. Вместо того чтобы проникать в умвельты других животных, мы вынуждаем их жить в нашем, бомбардируя их стимулами, которые производим сами{840}. Мы залили ночь светом, разогнали тишину шумом, заполонили землю и воду чуждыми им молекулами. Мы отвлекаем животных от того, что им на самом деле необходимо ощущать, заглушаем жизненно важные для них сигналы и заманиваем их, словно мотыльков на пламя, в сенсорные ловушки.

Многие летающие насекомые гибнут под лампами уличных фонарей: принимая их за луну и звезды, они вьются под ними до абсолютного изнеможения. Этой их роковой ошибкой научились пользоваться некоторые летучие мыши, охотясь в тучах дезориентированных жертв. Менее склонные гнаться за прогрессом виды, такие как малые бурые кожаны, которых метит Барбер, держатся от света подальше, – возможно, из-за того, что он превращает их в легкую добычу для сов{841}. Свет перестраивает сообщества обитающих рядом с ним животных, одних привлекая, других отталкивая, и все это с труднопрогнозируемыми последствиями. Пострадают ли сторонящиеся света летучие мыши от того, что пригодные для их обитания зоны сокращаются, а их добыча достается другим? А те летучие мыши, которые тянутся к свету? Не случится ли так, что на какое-то время они окажутся в выигрыше, но в конечном итоге проиграют, когда истощатся местные популяции насекомых? Чтобы это выяснить, Барбер убедил Управление национальных парков США разрешить необычный эксперимент.

В 2019 г. он вкрутил во все 32 фонаря на парковке у поселка Колтер-Бей лампы переменного цвета. Они дают либо белый свет, сильно влияющий на поведение насекомых и летучих мышей, либо красный, который такого воздействия вроде бы не оказывает[285]. Каждые три дня научная группа Барбера переключает цвет. Подвешенные под фонарями воронковидные ловушки собирают привлеченных светом насекомых, а радиопередатчики ловят сигналы от помеченных летучих мышей. Эти данные покажут, как воздействует обычное искусственное освещение на местных животных и помогает ли красный свет вернуть ночное небо в его первозданное состояние.

Коул устраивает мне небольшую демонстрацию, переключая фонари на красный цвет. Парковка сразу приобретает жутковатый вид – мы как будто переносимся в фильм ужасов. Но постепенно глаза привыкают, и красные оттенки уже не кажутся такими пугающими, – мне, пожалуй, даже нравится. Как ни странно, мы по-прежнему довольно многое различаем. Видны автомобили на парковке и одетые в листву деревья вокруг. Я поднимаю взгляд – насекомых под фонарями роится явно меньше. Поднимаю взгляд еще выше и вижу протянувшуюся через все небо полосу Млечного Пути. До боли прекрасное зрелище, которое лично я наблюдаю в Северном полушарии впервые.

Составляя в 2001 г. первый всемирный атлас светового загрязнения, астроном Пьерантонио Чинзано и его коллеги подсчитали, что две трети населения Земли живут на светозагрязненных территориях, где ночь как минимум на 10﹪ светлее естественной темноты{842}. Около 40﹪ современного человечества постоянно живут при свете, эквивалентном никогда не заходящей луне, а примерно 25﹪ – в искусственных сумерках, когда освещенность выше, чем в полнолуние. «Настоящая ночь для них не наступает никогда», – писали ученые. В 2016 г., обновляя и дополняя свой атлас, они обнаружили, что проблема встала еще острее{843}. К тому времени под загрязненным светом небом проживало около 83﹪ людей – и более 99﹪ американцев и европейцев. Каждый год площадь искусственного освещения на нашей планете увеличивается на 2﹪ и на столько же вырастает его яркость{844}. Сейчас световой туман окутывает четверть земной поверхности, причем во многих местах он настолько густ, что затмевает звезды. Больше трети землян и почти 80﹪ североамериканцев уже не видят Млечного Пути. «Мне бесконечно горько сознавать, что свет, миллиарды лет летевший из дальних галактик, в последнюю миллиардную долю секунды тонет в засветке ближайшего торгового центра», – писал специалист по изучению зрения у животных Сонке Йонсен{845}.

Тем временем Коул переключает лампы на парковке у Колтер-Бей обратно на белый цвет, и я недовольно морщусь. Свет режет глаза. Млечный Путь бледнеет, мир как-то сразу сжимается. Сенсорное загрязнение – это загрязнение бессвязностью. Оно разобщает нас с космосом. Оно заглушает стимулы, связывающие животных с их средой и друг с другом. Сделав планету ярче и громче, мы ее раздробили. Сводя тропические леса и обесцвечивая коралловые рифы, мы ставим под угрозу и сенсорную среду. Больше так продолжаться не может. Нам нужно сохранить тишину и сберечь темноту.

Каждый год 11 сентября небо над Нью-Йорком пронзают два ярко-голубых световых столба. Эта инсталляция называется «Посвящение в свете» – световые колонны устремляются к облакам в память о рухнувших в результате террористической атаки 2001 г. башнях-близнецах. Для создания каждой колонны требуется 44 ксеноновые лампы мощностью 7000 Вт каждая. Их свет виден за 100 км. Вблизи зрители часто замечают крошечные точки, танцующие среди лучей, словно снежинки в вихре. Это птицы. Их там тысячи.

Этот ежегодный ритуал, к сожалению, приходится как раз на период осенней миграции, когда миллиарды мелких певчих воробьиных пускаются в долгие перелеты через североамериканский континент. Перемещаясь под покровом темноты, они летят такими огромными стаями, что их видно на радарах. Анализируя радиолокационные снимки, Бенджамин ван Дорен установил, что за семь ночей своей работы мемориал сбивает с курса около 1,1 млн птиц{846}. Лучи уходят так высоко, что их свет притягивает даже тех птиц, что летят в нескольких километрах от земли. Славки и другие мелкие пернатые собираются в этих лучах в стаи иногда в 150 раз плотнее обычных. Они медленно кружат в колоннах света, словно запертые в неосязаемую клетку. Они часто и настойчиво кричат. Время от времени они врезаются в окрестные здания.

Перелет – это изнурительное предприятие, требующее от организма мелких птиц работы на пределе своих физиологических возможностей. Сбившись с курса даже на одну ночь, они рискуют преждевременно исчерпать свои ресурсы, так что это отклонение может оказаться для них роковым. Поэтому, когда в лучах «Посвящения в свете» оказывается тысяча или больше птиц, лампы выключаются на 20 минут, чтобы путешественницы сориентировались. Но это лишь один источник света из огромной массы, пусть очень яркий и бьющий вертикально в небо, зато работающий всего раз в году. Все остальное время потоки света льются со стадионов, туристических достопримечательностей, нефтедобывающих платформ и офисных зданий. Они разгоняют темноту и притягивают перелетных птиц. В 1886 г., вскоре после того, как Эдисон наладил серийное производство электрических ламп накаливания, от столкновения с мачтами электрического освещения в городе Декатур, штат Иллинойс, погибла почти тысяча птиц{847}. Сейчас, больше века спустя, в США и Канаде от столкновения с телекоммуникационными вышками гибнет, согласно подсчетам эколога Трэвиса Лонгкора с коллегами, почти 7 млн птиц в год[286]{848}. Красные огни на этих вышках служат ориентиром и предостерегающим сигналом для авиаторов, однако перелетных птиц эти огни, наоборот, дезориентируют, заставляя врезаться в тросы растяжек или друг в друга. Немалого числа этих смертей можно было бы избежать, просто заменив лампы постоянного свечения на мигающие{849}.

«Мы слишком легко забываем, что воспринимаем мир не так, как другие виды, и поэтому игнорируем воздействие, которое игнорировать нельзя», – объясняет мне Лонгкор. Наше зрение относится к числу самых острых в животном царстве, однако за высокое разрешение неизбежно приходится платить низкой чувствительностью. Ночью нас, в отличие от большинства других млекопитающих, зрение подводит, и этот уклон в дневной умвельт отражен в нашей культуре. Свет для нас – символ безопасности, прогресса, знаний, надежды и добра. Темнота – символ опасности, застоя, невежества, отчаяния и зла. И у пещерного костра, и перед компьютерным экраном человек всегда жаждал и жаждет больше, а не меньше света[287]. Нам странно воспринимать свет как загрязнение, однако именно им он становится, проникая туда, где ему не место, тогда, когда это не своевременно.

У многих других вызванных нами изменений планетарного масштаба имеются естественные аналоги: современные климатические сдвиги безусловно являют собой результат человеческой деятельности, но климат на Земле меняется и естественным путем, только намного медленнее. А вот свет в ночи – это исключительно антропогенный фактор{850}. На протяжении всей эволюционной истории суточные и сезонные световые ритмы оставались неизменными – 4 млрд лет стабильности, которая начала нарушаться только в XIX в. Первыми о световом загрязнении заговорили астрономы и физики, которым засветка мешала наблюдать за звездами. Биологи, по словам Лонгкора, всерьез забеспокоились только в 2000-е гг.[288] Отчасти это потому, что биологи и сами дневные создания{851}. И пока они отсыпаются по ночам, происходящие вокруг драматические изменения остаются неисследованными. Но «стоит открыть глаза пошире и присмотреться, проблема встает перед нами в полный рост», говорит Лонгкор.

Вылупившиеся из яиц детеныши морской черепахи ползут прочь от темных силуэтов заросших дюн к более светлому океанскому горизонту{852}. Однако освещенные дороги и отели с пляжами могут увлечь их в неверном направлении, где они рискуют стать легкой добычей хищников или попасть под колеса машин. В одной только Флориде из-за искусственного освещения каждый год гибнут тысячи детенышей черепах. Они заползают на бейсбольные поля во время игры и, что еще ужаснее, в непотушенные пляжные костры. Смотритель одной из вилл обнаружил груду из сотен мертвых черепашат под единственной ртутной лампой.

Искусственный свет заманивает в смертельную ловушку и насекомых, возможно способствуя тем самым тревожному сокращению численности многих видов по всему миру{853}. Один уличный фонарь привлекает мотыльков в радиусе 20 м, а освещенная дорога оборачивается для них настоящей темницей{854}. Многие насекомые, роящиеся вокруг уличных фонарей, к рассвету будут, скорее всего, съедены – или умрут от изнеможения. Летящие на свет автомобильных фар, вероятно, не протянут и столько. Последствия этих потерь кругами распространяются по целым экосистемам и не исчезают при свете дня. В 2014 г. эколог Ева Кноп в рамках одного эксперимента установила фонари на семи швейцарских лугах{855}. После заката она ползала по этим лугам в очках ночного видения, заглядывая в цветы в поисках мотыльков и других опылителей. Сравнив освещенные участки с остававшимися в темноте, Кноп подсчитала, что освещенным цветам достается на 62﹪ меньше визитов опылителей. Одно из растений давало под фонарем на 13﹪ меньше плодов, хотя в дневную смену его исправно посещали и пчелы, и бабочки.

Значение имеет не только наличие света как таковое, но и его характеристики. Насекомые, личинки которых живут в воде, вроде мух-поденок и стрекоз, заведомо безрезультатно откладывают яйца на мокрых дорогах, окнах и крышах машин, поскольку они отражают горизонтально поляризованный свет так же, как поверхность водоемов{856}. Если мерцающий свет вызывает головную боль и другие неврологические проблемы даже у человека с его медлительными глазами, не способными уловить эти переключения, что уж говорить о животных с более быстрым зрением, таких как насекомые и мелкие птицы?{857}

Свою роль играет и цвет. Красный дезориентирует перелетных птиц, но безопаснее для летучих мышей и насекомых[289]. Желтый не беспокоит насекомых и черепах, но может заморочить голову саламандрам. Ни одна длина волны не идеальна, говорит Лонгкор, но голубой и белый свет хуже всех прочих. Голубой расстраивает биологические часы и активно привлекает насекомых. Кроме того, он хорошо рассеивается, увеличивая территорию засветки. Однако он дешев и экономичен. Новое поколение энергосберегающих светодиодных ламп излучает много синего света, и если весь мир перейдет с традиционных желто-оранжевых натриевых ламп на эти, объем светового загрязнения на планете возрастет вдвое или втрое{858}. «Мы можем проявить благоразумие и начать целенаправленно регулировать искусственное освещение, – говорит Лонгкор. – Нельзя включать лампы полного спектра на всю ночь. Не нужно внушать всем вокруг, что у нас нескончаемый белый день».

Побеседовав с Лонгкором в его офисе в Лос-Анджелесе, я возвращаюсь домой ночным авиарейсом. На взлете я во все глаза смотрю в иллюминатор на залитый светом город. Эта решетка мерцающих огней все равно пробуждает в моей душе то первобытное благоговение, которое вызывает у нас усыпанное звездами небо или лунная дорожка на море. Человек отождествляет свет со знанием. Мы рисуем лампочку как пиктограмму озарения; мы называем умных людей светочами, светилами и светлыми головами, а эпоху, развеявшую мрак Средневековья, – Просвещением. Но сейчас, когда сияющий Лос-Анджелес постепенно остается далеко внизу, к привычному восторгу примешивается беспокойство. Световое загрязнение – проблема уже не только городская. Свет распространяется, давая метастазы даже в охраняемых местах, не подверженных больше никакому воздействию человека. Свет Лос-Анджелеса достигает раскинувшейся в 300 км от него Долины Смерти, крупнейшего национального парка США за пределами Аляски. Отыскать настоящую темноту все труднее.

Как и настоящую тишину.

Солнечным апрельским утром я поднялся почти на два километра над уровнем моря по каменистому склону Скалистых гор близ Боулдера, штат Колорадо. Здесь словно раздвигаются границы мира – не только из-за панорамного вида, открывающегося над хвойным лесом, но и потому, что вокруг царит блаженная тишина. Вдали от городского шума проступают и становятся слышнее издалека более скромные и тихие звуки. Где-то на склоне шуршит бурундук. Кузнечики щелкают крыльями в прыжке. Неподалеку барабанит по стволу дятел. Ветер шелестит в траве. Чем дольше я здесь сижу, тем больше мне слышно.

Тишину и покой нарушают два мужских голоса. Я не вижу говорящих, они где-то на тропе внизу, и им непременно нужно донести свои мнения до всего Колорадо. Еще дальше за деревьями по шоссе проносятся машины. Вдали гудит Денвер – фоновым шумом, который внизу я почти не замечал. В небе летит самолет, ревя моторами. «Я хожу в походы с середины 1960-х, и с тех пор количество самолетов увеличилось раз в шесть-семь, – говорит Курт Фриструп, с которым я встречаюсь после моей вылазки на склон. – Один из моих любимых фокусов, когда я вожу в горы приезжающих в гости друзей, – спрашивать в конце прогулки, слышали ли они самолет. Обычно они говорят, что слышали один-два. И тогда я объявляю, что над нами пролетело 23 реактивных самолета и два вертолета».

Фриструп работает в Отделе естественного звука и ночной темноты Управления национальных парков США, призванном оберегать (среди прочего) естественные звуковые ландшафты всей страны. Чтобы защищать, их сначала нужно нанести на карту, а звук, в отличие от света, не отследишь со спутника{859}. Фриструп с коллегами много лет таскали звукозаписывающую аппаратуру на собственном горбу, объездив в итоге почти 500 городов и записав около 1,5 млн часов аудио. Как они установили, в результате человеческой деятельности на 63﹪ охраняемых территорий уровень фонового шума вырос вдвое, а на 21﹪ – в 10 раз. Во втором случае «если раньше вы слышали звук с расстояния в тридцать метров, теперь вы расслышите его только с трех», поясняет Рейчел Бакстон из Управления национальных парков. Главные виновники – самолеты и дороги, но свой вклад вносит и промышленность: нефте- и газодобыча, горные разработки, лесозаготовки. Даже самые тщательно оберегаемые уголки все равно оказываются в шумовой осаде{860}.

В городах, больших и маленьких, проблема стоит еще острее, и не только в США. Две трети европейцев окружены фоновым шумом, сопоставимым с шелестом бесконечного дождя{861}. Такие условия трудновыносимы для многих животных, общающихся с помощью песен и звуковых сигналов. В 2003 г. Ханс Слаббекорн и Маргрит Пет выяснили, что в шумных районах голландского Лейдена большие синицы вынуждены повышать тональность своих песен, чтобы их сигналы не растворялись в низкочастотном городском гвалте{862}. Год спустя Хенрик Брумм обнаружил, что соловьи в Берлине выводят свои трели громче обычного, иначе их никто не расслышит из-за фонового шума{863}. Эти авторитетные работы послужили толчком для целой волны исследований акустического загрязнения, показавших, что городской и промышленный шум может также менять время концертов птичьего хора, снижать сложность песен и мешать исполнителям обрести брачного партнера{864}. Шум вредит даже городским птицам.

Шумовое загрязнение скрадывает не только те звуки, которые животные издают нарочно, но и «сплетение непреднамеренных звуков, которое сплачивает их сообщество», объясняет мне Фриструп. Он имеет в виду легкий шорох, сообщающий сове, где находится добыча, и еле уловимое хлопанье крыльев, предупреждающее мышь о надвигающейся смертельной угрозе. «Это самые уязвимые элементы звукового ландшафта, и мы отсекаем их своим вторжением», – говорит Фриструп. Громкость звука измеряется в децибелах: тихий шепот обычно тянет на 30 дБ, разговор обычной громкости – на 60, а рок-концерт – на 110 дБ. Каждые три лишних децибела фона вдвое сокращают радиус слышимости природных звуков{865}. Шум сужает перцептивный мир животного. И если одни виды, такие как большая синица или соловей, остаются и пытаются приноровиться к изменившимся условиям, другие просто уносят ноги.

В 2012 г. Джесси Барбер, Хайди Уэр и Кристофер Макклюр построили дорогу-призрак{866}. На хребте в штате Айдахо, где перелетные птицы делают передышку во время миграции, ученые создали с помощью динамиков коридор длиной в километр, в котором проигрывали закольцованную запись шума проезжающих машин. Заслышав эти бесплотные звуки, треть обычно останавливающихся на хребте птиц предпочла пролететь мимо. Многим из тех, кто все же остался, пришлось поплатиться за свое упорство. Поскольку звуки, издаваемые хищниками, заглушались теперь шорохом шин и гудками, птицы тратили больше времени на обнаружение опасности и меньше – на поиски пищи. Они набирали меньше веса и оставшуюся часть своего изнурительного путешествия вынуждены были проделать, недостаточно восстановив силы. Эксперимент с дорогой-призраком сыграл ключевую роль в демонстрации того, как может вредить диким животным звук, и только звук, когда не видно самих автомобилей и не чувствуется вони выхлопных газов. К аналогичным выводам пришли и сотни других исследований[290]. В условиях шума луговые собачки больше времени проводят под землей{867}, совы чаще промахиваются, кидаясь на добычу{868}, паразитирующим мухам-тахинам Ormia труднее отыскивать сверчков, чтобы отложить яйца{869}, а шалфейный тетерев покидает места гнездования (или испытывает повышенный стресс){870}.

Звук распространяется на большие расстояния в любое время суток и преодолевает сплошные препятствия. Благодаря этим свойствам он служит отличным стимулом, однако они же превращают его в непревзойденный загрязнитель. При слове «загрязнение» мы обычно представляем себе клубы ядовитого дыма из труб, покрытые бензиновой пленкой и мусором реки и другие видимые признаки упадка. Однако шум может разрушать совершенно идиллические места обитания и делать непригодными для жизни территории, которые в остальном отлично для нее подходят. Он может, словно невидимый бульдозер, выталкивать животных из привычного ареала[291]. И куда им тогда податься? На более чем 83﹪ территории США между Канадой и Мексикой мы в любом месте оказываемся не далее километра от дороги{871}.

Тишину не найдешь даже в море{872}. Хотя Жак-Ив Кусто когда-то назвал океан миром безмолвия, безмолвия там нет и в помине. По нему разносится грохот обрушивающихся на берег волн, свист и рев ветра, клокотание гидротермальных источников, треск раскалывающихся айсбергов – и все это передается под водой быстрее и дальше, чем в воздухе. Морские обитатели тоже не безмолвствуют. Киты поют, рыбы-жабы гудят, треска похрюкивает, морские зайцы выводят рулады. Тысячи раков-щелкунов, которые глушат проплывающую рыбу ударной волной от щелчков своих огромных клешней, наполняют коралловые рифы шумом, похожим на шипение бекона на сковороде или рисовых шариков, лопающихся в молоке. Отчасти этот звуковой ландшафт беднеет, когда человек сокращает численность океанских жителей, вылавливая их сетями, цепляя на крючок и охотясь на них с гарпуном. Отчасти его затушевывают привносимые человеком звуки – скрип сетей, которыми тралят морское дно, стаккато взрывов от сейсморазведочных работ для поиска месторождений нефти и газа, сигналы сонаров гидроакустической разведки, а также всепроникающий бэк-вокал этой какофонии – звуки двигающихся судов[292].

«Вот ваша обувь, например, откуда?» – спрашивает специалист по морским млекопитающим Джон Хильдебранд, с которым мы беседуем у него в кабинете. Я сверяюсь с маркировкой на ботинках – Китай, откуда же еще. А значит, какой-то контейнеровоз переправил их через Тихий океан, оставляя за собой звуковой след, распространяющийся на многие километры. С конца Второй мировой войны до 2008 г. мировой торговый флот разросся более чем в три раза и стал перевозить в десять раз больше грузов на более высоких скоростях{873}. В общей сложности грузовые суда повысили уровень низкочастотных шумов в океане в 32 раза – на 15 дБ выше той громкости, которая, как подозревает Хильдебранд, и без того была на 10–15 дБ выше, чем в старинных морях до появления гребного винта. Учитывая, что гигантские киты могут жить дольше ста лет, не исключено, что где-то еще плавают особи, непосредственно пережившие постепенное усиление подводного шума, в десять раз сократившее для них радиус слышимости{874}. Когда в ночи неподалеку идет судно, горбатые киты прерывают свои песни, а косатки – охоту, южные киты впадают в стресс{875}. Крабы при этом перестают кормиться, каракатицы меняют цвет, рифовые рыбы семейства помацентровых легче ловятся{876}. «Если бы мне вздумалось повысить уровень шума в вашем кабинете на 30 дБ, Управление охраны труда США потребовало бы обеспечить вас берушами, – говорит Хильдебранд. – Подвергая морских животных воздействию такого громкого шума, мы проводим над ними эксперимент, который над собой проводить не позволили бы»{877}.

В предыдущих 12 главах этой книги говорилось о том, как человек на протяжении столетий по крупицам добывал знания о сенсорном мире других живых существ. Однако за то время, что у науки копились эти данные, мы радикально переформатировали все изучаемые сенсорные миры. Сейчас мы ближе, чем когда бы то ни было, к пониманию, каково быть другим животным, и в то же время по нашей милости быть другим животным сейчас труднее, чем когда бы то ни было.

Чувства, служившие своим обладателям верой и правдой миллионы лет, начали обманывать. Гладкие вертикальные поверхности, не существующие в природе, отражают эхо точно так же, как открытое воздушное пространство, – возможно, именно поэтому летучие мыши так часто врезаются в окна{878}. Диметилсульфид, химическое вещество, выделяемое морскими водорослями и когда-то безошибочно указывавшее морским птицам путь к источникам пищи, теперь выводит их к миллионам тонн пластикового мусора, который человек сбрасывает в океаны{879}. Возможно, именно поэтому 90﹪ морских птиц, согласно подсчетам, рано или поздно глотают фрагменты пластика. Расположенные по всему телу ламантина вибриссы улавливают возмущение, вызванное движущимися в воде предметами, но не настолько быстро, чтобы ламантин успел увильнуть от моторки, несущейся на полной скорости{880}. Именно по этой причине – из-за столкновения с моторными судами – гибнет по крайней мере четверть всех умирающих во Флориде ламантинов. Лососей направляют на нерест к местам их собственного появления на свет присутствующие в речной воде пахучие вещества, но если обоняние лососей притупят попавшие в воду пестициды, все ориентиры исчезнут{881}. Слабые электрические поля на морском дне указывают акуле на закопавшуюся добычу, – но иногда на силовые кабели{882}.

Некоторым животным удалось приспособиться к современным звукам и зрелищам. Кто-то даже извлекает из них выгоду для себя. Некоторые городские виды мотыльков эволюционируют в сторону меньшего стремления к свету{883}. Некоторые городские виды пауков, наоборот, пристрастились растягивать паутину под уличными фонарями и до отвала наедаются летящими на свет насекомыми{884}. В городах Панамы ночные огни распугивают летучих мышей, позволяя самцам тунгарской лягушки добавлять больше сексуального «кудахтанья» к своим брачным песням без риска привлечь внимание хищника{885}. Животные адаптируются – либо меняя поведение одной особи на протяжении ее жизненного цикла, либо вырабатывая новое из поколения в поколение.

Однако адаптироваться получается не всегда. Виды с неторопливым образом жизни и медленной сменой поколений не успевают за уровнем светового и шумового загрязнения, который удваивается каждые несколько десятилетий. Те, кто и без того был загнан в угол постоянным сокращением среды обитания, не могут просто встать и уйти. Те, кто полагается на специализированные чувства, не могут просто взять и перестроить весь свой умвельт. Справиться с сенсорным загрязнением не значит просто свыкнуться с ним. «Мне кажется, люди не совсем понимают, что, не слыша чего-то, нельзя вдруг взять и начать слышать, – делится со мной Клинтон Фрэнсис. – Если ваш орган чувств не ловит сигнал, нельзя просто к этому притерпеться».

Наше воздействие не разрушительно по своей сути, но часто ведет к росту однообразия. Выдавливая чувствительные виды с привычных мест обитания своим сенсорным бульдозером, мы оставляем за собой поредевшие и менее богатые видами сообщества. Мы раскатываем в унылый плац-парад рельефный сенсорный ландшафт, взрастивший удивительное разнообразие животных умвельтов. Достаточно вспомнить, например, озеро Виктория в Восточной Африке. Когда-то в нем обитало более 500 видов цихловых рыб, и почти все они водились только там. Возникновению этого необычайного разнообразия отчасти способствовала освещенность{886}. На более глубоких участках озера преобладает желтый или оранжевый свет, тогда как на мелководье больше представлен голубой. Эти различия обусловливали особенности зрения местных видов и соответственно выбор ими половых партнеров. Эволюционный биолог Оле Зеехаузен установил, что самки глубоководных цихловых рыб предпочитают самцов, в расцветке которых преобладают оттенки красного, а взору обитательниц мелководья милее голубой. Эти несовпадающие предпочтения сыграли роль барьеров, разделивших цихловых рыб озера Виктория на радужный спектр по-разному окрашенных форм. Разнообразие света повлекло за собой зрительное, цветовое и видовое разнообразие. Но за последнее столетие сбрасываемые в озеро канализационные воды и поверхностные стоки с ферм и рудников наполнили его питательными веществами, подстегнувшими рост заволакивающих и забивающих его водорослей. Прежнее богатство световых переходов местами поблекло, окраска и визуальные предпочтения цихловых рыб утратили значение, и число видов сократилось. Притушив свет в озере, человек заглушил сенсорный мотор разнообразия, вызвав, как выразился Зеехаузен, «самое стремительное крупное вымирание из всех известных науке»[293]{887}.

Циник может спросить, какая разница, сколько в озере схожих видов рыб. К чему переживать из-за того, что в таком-то лесу было 32 вида птиц, а теперь остался 21? Этими вопросами научная журналистка Майя Капур задалась в 2020 г. в своей статье о сомах яки – обитающих на западе США и находящихся под угрозой исчезновения рыбах, очень похожих на широко распространенного канального сомика{888}. «Я подумала, неужели утрата вида, неотличимого от одной из самых часто встречающихся рыб на планете, действительно так значима? – писала Капур. – И только позже я осознала, что… их кажущаяся взаимозаменяемость больше говорит об ограниченности моего понимания, чем о неважности их различий». Ее озарение можно распространить и на цихловых, и на многие другие группы животных, у которых близкородственные виды могут обладать сильно отличающимися чувствами. Когда эти виды исчезают, с ними исчезают их умвельты. С каждым утраченным видом мы теряем один из способов познания мира. Закупорившись в своем сенсорном пузыре, мы не подозреваем об этих утратах. Но он не убережет нас от их последствий.

Клинтон Фрэнсис и Кэтрин Ортега обнаружили, что обитающую в лесах Нью-Мексико кустарниковую сойку Вудхауса отпугивает шум компрессоров, применяющихся при добыче природного газа{889}. Этот вид соек распространяет семена однохвойной сосны – одна-единственная птица способна посеять от 3000 до 4000 семян в год. Значимость их для леса видна невооруженным глазом: на тихих участках, где они по-прежнему водятся в изобилии, молодой сосновой поросли в четыре раза больше, чем в шумных местах, где соек не осталось. Однохвойная сосна – основа складывающейся вокруг нее экосистемы, один вид, обеспечивающий пищей и кровом сотни других (в том числе и человека в лице индейских племен). Утратить три четверти этих деревьев было бы катастрофой. А поскольку они растут медленно, «этот шум может аукаться всей экосистеме еще сотню с лишним лет», объясняет мне Фрэнсис.

Более полное представление о чувствах помогает нам увидеть, где и как мы вредим природе. И оно же подсказывает, как ее защитить. В 2016 г. морской биолог Тим Гордон отправился в Австралию на Большой Барьерный риф собирать материал для будущей диссертации{890}. Предполагалось, что он будет несколько месяцев плавать среди роскошного кораллового разноцветья. Вместо этого «я с ужасом наблюдал, как объект моих исследований исчезает на глазах», рассказывает Гордон. Сильная жара вынудила кораллы избавиться от водорослей-симбионтов, обеспечивающих им питание и окраску. Без этих партнеров кораллы голодали и бледнели – это было самое резкое обесцвечивание кораллов из всех известных науке на тот момент и лишь первое в череде нескольких. Плавая с маской и трубкой по месту трагедии, Гордон обнаружил, что рифы не только обесцветились, но и умолкли. Раки-щелкуны больше не щелкали. Рыбы-попугаи больше не хрустели кораллами. Обычно на эти звуки ориентируется молодь рыб, возвращаясь на риф из открытого моря, где уязвимые мальки проводят первые месяцы своей жизни. Затихнув, рифы перестали их привлекать. Гордон опасался, что теперь на пришедшем в упадок рифе разрастутся морские водоросли, которые без рыб некому будет поедать, и задушенные ими поблекшие кораллы больше не возродятся. Однако в 2017 г. «мы приехали туда снова и подумали: "А что, если рассуждать в обратном порядке?"» – рассказывает он.

Вместе с коллегами он расставил на останках кораллов колонки, из которых непрерывно раздавалась запись шумов здорового рифа. Каждые несколько дней ученые ныряли проверить, что происходит с местной фауной. «И я помню, – рассказывает Гордон, – как на тридцатый день мы кружили по рифу с товарищами, и я сказал: "Кажется, что-то наклевывается"». Сопоставив показатели на 40-й день, он насчитал на акустически обогащенных рифах вдвое больше молоди рыб и на 50﹪ больше видов, чем на смолкнувших. То есть рыбы не только тянулись на звуки, но и оставались там, формируя экосистему. «Это был очень приятный эксперимент», – говорит Гордон. Он показал, чего могут добиться специалисты по охране природы, «посмотрев на мир через призму чувств животных, которых они стараются сберечь»[294].

Обольщаться, конечно, не стоит, так как хорошо масштабируемым это решение не назовешь: динамики дороги, а коралловые рифы велики. Если мы не сократим выбросы углекислого газа и не воспрепятствуем изменениям климата, рифы ждет мрачное будущее, какие бы чарующие звуки они ни издавали. И тем не менее, учитывая, что половина Большого Барьерного рифа уже мертва, кораллам важна любая помощь. Возможно, восстановление естественных звуков рифа даст ему шанс побороться и сделает задачу его спасения чуть более осуществимой.

Гордон смог провести свой эксперимент только потому, что его научной группе еще было где найти здоровые, не обесцвеченные рифы и записать их звуки. Естественные звуковые ландшафты еще существуют. Еще есть время сохранить и восстановить их до того, как последние отголоски последнего рифа канут в Лету. В большинстве же случаев можно не добавлять те стимулы, которые по нашей милости пропали, а просто устранить те, которые мы добавили, – роскошь, недоступная в случае почти любых иных загрязнителей. Радиоактивные отходы разлагаются тысячелетиями. Стойкие химикаты вроде ДДТ попадают в организмы животных спустя много лет после запрета на их использование. Пластик будет продолжать загрязнять океаны веками, даже если завтра остановить его производство во всем мире. Засветка же прекращается, как только гаснут лампы. Шумовой фон пропадает, как только перестают реветь моторы и винты. Сенсорное загрязнение – это подарок для эколога, редкий пример проблемы планетарного масштаба, которую можно решить мгновенно и эффективно. И весной 2020 г. мир невольно этим занялся.

С началом пандемии COVID-19 опустели общественные пространства. Были отменены авиарейсы. Автомобили никуда не ездили. Круизные суда стояли в портах. Около 4,5 млрд человек – почти три пятых населения земного шара – получили указание или рекомендацию оставаться дома. В результате на многих территориях стало ощутимо темнее и тише. Как только сократилось число самолетов в небе и машин на дорогах, засветка ночного неба над Берлином снизилась вдвое{891}. Слабее в два раза оставалась на протяжении многих месяцев и интенсивность сейсмических вибраций по всему миру – дольше всего за всю историю наблюдений{892}. Прибежище горбатых китов, Ледниковая бухта на Аляске, стала наполовину тише, чем в предшествующий год, равно как и города в штатах Калифорния, Техас, Флорида и Нью-Йорк[295]{893}. Обычно заглушаемые звуки проявились отчетливее. Жители разных городов мира вдруг стали прислушиваться к пению птиц. «Люди осознали, что вокруг них много животных, которых они раньше не замечали, – говорит мне Фрэнсис. – Буквально за порогом дома им открылись огромные, по сравнению с доковидными временами, сенсорные миры»[296].

Множество связанных с пандемией процессов обнажили проблемы, с которыми обществам прежде приходилось мириться, и обозначили, на какие уступки мы на самом деле готовы пойти. Этот опыт показал, что при достаточной мотивации сенсорное загрязнение действительно можно сократить – и для этого совсем не обязательно идти на крайние меры в виде глобального локдауна. Летом 2007 г. Курт Фриструп и его коллеги провели простой эксперимент в заповедном Мьюирском лесу в Калифорнии{894}. Они в случайном порядке объявляли те или иные популярные участки парка зоной тишины, где вешались объявления с просьбой к посетителям выключать звук телефонов и разговаривать негромко. Эти простые меры безо всяких дополнительных ограничений позволили снизить уровень шума в парке на 3 дБ, что равнозначно уменьшению потока посетителей на 1200 человек.

Однако личной ответственностью не получится компенсировать безответственность всего общества. Чтобы существенно снизить сенсорное загрязнение, нужны более действенные меры{895}. Свет на улицах и зданиях можно приглушать или выключать в те часы, когда в нем нет необходимости. На фонари можно ставить экраны, чтобы их сияние не уходило за горизонт. Можно поменять светодиоды с голубых или белых на красные. Дорожное покрытие с пористой поверхностью заглушит шорох шин проезжающих автомобилей. Звукопоглощающие преграды – в том числе насыпи и откосы на суше и пузырьковые сети в воде – приглушат промышленный и дорожный шум. Транспорт можно либо пустить окольными путями, подальше от ценных участков дикой природы, либо заставить двигаться медленнее: в 2007 г., когда торговые суда в Средиземном море замедлили ход всего на 12﹪, уровень производимого ими шума снизился вдвое. Кроме того, можно оснащать такие суда более тихим корпусом и гребными винтами (сейчас такие используются для маскировки военных кораблей), которые заодно и повысят эффективность энергопотребления. Многие из необходимых технологий уже существуют, не хватает только экономического стимула для их удешевления или массового внедрения. Регулировать отрасли промышленности, вызывающие сенсорное загрязнение, вполне возможно, но для этого у нас пока слишком слабо общественное давление. «Пластиковый мусор в морях тревожит людей одним своим отталкивающим видом, но шумовое загрязнение мы не ощущаем, и поэтому никто против него восставать не спешит», – объясняет мне Гордон.

Мы объявляем нормой ненормальное и допускаем недопустимое. Вспомним, что более 80﹪ населения Земли живет под засвеченным небом, а две трети европейцев окружает шум, сопоставимый с шелестом бесконечного дождя. Многие просто не представляют, что такое настоящая темнота или тишина, а отсутствие этого чувственного опыта порождает порочный круг. Оскверняя сенсорную среду, мы начинаем воспринимать результат этого осквернения как данность. Изгнав животных, мы привыкаем к их отсутствию. Чем сильнее нарастает сенсорное загрязнение, тем меньше мы ощущаем необходимость с ним бороться. Как решать проблему, в которой мы не видим проблемы?

В 1995 г. историк охраны окружающей среды Уильям Кронон писал, что «пришло время переосмыслить понятие дикой природы»{896}. В своем пламенном эссе он доказывал, что под дикой природой – особенно в США – неоправданно подразумевают только величественные пейзажи. Мыслители XVIII в. полагали, что эти просторы и выси напоминают человеку о его бренности и приближают к постижению божественного. «Господь обитал на горных вершинах и в глубоких ущельях, в водопадах, грозовых тучах, радугах, закатах, – писал Кронон. – Достаточно вспомнить, где американцы учреждали свои первые национальные парки, – Йеллоустоун, Йосемити, Большой каньон, Рейнир, Зайон, – и убедиться, что практически все они попадают в одну или несколько перечисленных категорий. Менее величественные места просто не считали достаточно ценными, чтобы их оберегать. Болота, в частности, удостоились этой чести только в 1940-х гг., когда был создан Национальный парк Эверглейдс, а для лугов отдельного национального парка нет до сих пор».

Отождествляя дикую природу с неземным великолепием, мы привыкаем воспринимать ее как что-то далекое, нездешнее, доступное только тем, кто может позволить себе путешествовать и исследовать мир. У нас складывается впечатление, будто человек существует отдельно от природы, а не внутри нее. «Идеализация диких дебрей чересчур часто означает у нас пренебрежение средой, в которой мы непосредственно живем, тем ландшафтом, который мы, как ни крути, называем домом», – писал Кронон.

Я согласен с каждым его словом. Великолепие природы не ограничивается ущельями и пиками. Его можно отыскать и в диких дебрях восприятия – в сенсорных пространствах, лежащих за пределами нашего умвельта, в умвельтах других животных. Воспринимая мир с помощью чужих чувств, мы можем отыскать прекрасное в привычном, священное в приземленном. Чудеса живут прямо за порогом, в палисаднике, где пчелы оценивают электрическое поле цветка, горбатки передают вибрационные мелодии по стеблям растений, а птицы различают невидимые для нас крапурные и желпурные тона. Во время работы над этой книгой я приобщался к возвышенному даже в пандемическом заточении, наблюдая за скворцами-тетрахроматами, рассевшимися на деревьях за окном, и играя в обонятельные игры со своим щенком Тайпо. Дикая природа лежит не за тридевять земель. До нее рукой подать, она окружает нас постоянно и повсеместно, и ничто не мешает нам ее воображать, проникаться ею и беречь ее.

В 1934 г., уже изучив чувства клещей, собак, галок и ос, Якоб фон Икскюль заинтересовался умвельтом астрономов{897}. «Благодаря гигантским оптическим устройствам», писал он, взгляд этих уникальных созданий «прозревает космическое пространство до самых дальних звезд. Планеты и солнца кружат в их умвельте в торжественном танце». Астрономические приборы улавливают стимулы, которые не распознает естественным образом ни одно животное, – рентгеновские лучи, радиоволны, гравитационные волны от столкновения черных дыр. Эти устройства раздвигают человеческий умвельт вдаль, в бесконечность вселенной, и вспять, к ее началу.

У биологических приборов размах скромнее, но и они позволяют заглянуть в бесконечность. С помощью офтальмоскопа Элизабет Джейкоб фиксировала движения глаз пауков-скакунов. С помощью очков ночного видения Альмут Кельбер наблюдала в темноте, как винные бражники пьют нектар из цветов. С помощью скоростной камеры Палома Гонсалес-Беллидо замеряла скорость зрения мух-убийц Coenosia attenuata, а Кен Катания выяснял, как кроты-звездоносы пользуются осязанием при охоте. Лазер помог Курту Швенку визуализировать вихри, которые создает в воздухе часто мелькающий раздвоенный язык змеи. Дональд Гриффин с помощью детектора ультразвука обнаружил эхолокацию у летучих мышей. Лазерные виброметры и петличные микрофоны позволяют Рексу Кокрофту подслушивать горбаток. Благодаря военным гидрофонам системы SOSUS Крису Кларку удалось подтвердить, что сигналы синих китов преодолевают огромные расстояния. Благодаря обычным электродам Эрик Форчун и другие ученые, занимающиеся электрическими рыбами, ловят разряды мормировых и гимнотообразных. Исследовать чужие сенсорные миры человеку помогают микроскопы, камеры, динамики, спутники, диктофоны и даже выстеленные бумагой воронки со штемпельными подушечками на дне. Мы обращаемся к технологиям, чтобы увидеть невидимое и услышать неслышимое.

Эта способность проникать в чужие умвельты – наш величайший сенсорный дар. Давайте мысленно вернемся в тот гипотетический спортзал, который мы обсуждали на первых страницах этой книги, – тот самый, где собрались слон, гремучая змея и все остальные. Посреди этого воображаемого зверинца стоял человек – девушка Ребекка, у которой не было ни ультрафиолетового зрения, ни магниторецепции, ни эхолокации, ни теплочувствительности. Но она единственная из всех присутствующих могла узнать, что чувствуют другие, и, возможно, ей единственной было до этого дело.

Богонг никогда не узнает, что слышит в своих трелях амадина, а амадина никогда не почувствует электрическую пульсацию черной ножетелки, которая, в свою очередь, никогда не посмотрит на мир глазами рака-богомола, а рак-богомол никогда не учует того, что чует нос собаки, а та никогда не поймет, каково быть летучей мышью. Нам тоже ничего из этого в полной мере не удастся, но мы единственные из всех животных можем к этому хотя бы приблизиться. Пусть мы никогда не узнаем, каково быть осьминогом, нам хотя бы известно, что осьминоги существуют и что их чувственный опыт отличается от нашего. С помощью терпеливого наблюдения, имеющихся в нашем распоряжении технологий, научного метода и, самое главное, любознательности и воображения мы можем попытаться проникнуть в эти миры. Это вопрос нашего выбора, и наличие у нас такого выбора – великий дар. Мы ничем его не заслужили, но мы обязаны им дорожить.

В конце 2018 г. в одном лондонском кафе я изливал душу своей жене Лиз Нили: мне очень хотелось написать вторую книгу, но идей совершенно не было. Лиз терпеливо выслушала меня до конца, а потом спросила, почему бы мне не написать о том, как животные воспринимают окружающий мир. Такое у нас с ней постоянно.

Идея этой книги возникла из нашего с Лиз общего интереса к природе. Эта идея естественным образом вытекала из наших занятий: Лиз тогда как раз начала работу над диссертацией в области морской биологии на тему зрительных систем у рыб, обитающих в коралловых рифах, а я уже больше десяти лет писал о сенсорной биологии. Эта идея отражала наше общее желание рассказывать о тех, чья жизнь протекает незаметно или неслышно для нас. Я глубоко благодарен Лиз не только за то, что она подала мне идею этой книги и поддерживала меня в процессе ее написания, но и за то, что она являет собой живое воплощение продвигаемых в книге ценностей и привила их мне. Бесконечно жизнерадостная, любознательная и полная сострадания, она пробуждает эти качества и в тех, кому посчастливилось ее знать. Общаться с Лиз – значит взглянуть на мир и его обитателей по-новому. Я надеюсь, дорогой читатель, что предшествующие страницы тоже предоставили тебе эту возможность.

За заботливое пастырство на всем пути этой книги от задумки до выхода из печати я глубоко благодарен Уиллу Фрэнсису, моему британскому агенту и другу, который с самого начала счел идею многообещающей и помог претворить ее в жизнь; моему американскому агенту Пи Джею Марку; моей американской издательнице и интеллектуальной сообщнице Хилари Редмон, которая редактировала черновые варианты книги и приводила их в должный вид, и наконец, моему британскому издателю Стюарту Уильямсу, внесшему точные правки в готовую рукопись. Все четверо участвовали в издании моей первой книги, «Как микробы управляют нами», так что поработать с ними еще раз было для меня сродни возвращению в родные пенаты.

Огромной благодарности за все, чему я в последние годы научился у них как писатель, заслуживают Сара Ласкоу и Росс Андерсен, мои редакторы в журнале The Atlantic. Непосредственного участия в подготовке этой книги они не принимали, однако их влияние чувствуется в каждой строке. Кроме того, вместе с Робертом Бреннером, Михан Крист, Томом Канлиффом, Роуз Эвлет, Натали Омундсен, Сарой Рейми, Ребеккой Склут, Бек Смит, Мэдди София и Мариам Зарингалам они помогали мне в тот нелегкий год, когда мне пришлось покинуть упоительный мир чувств животных и погрузиться в изматывающий и трагичный мир пандемии COVID-19.

За время работы над книгой я пообщался с таким количеством ученых, что их имена не вместит никакой список, и многие из них очень щедро одарили меня своим вниманием. Я сердечно благодарен Хитер Айстен, Джесси Барберу, Брюсу Карлсону, Рексу Кокрофту, Робин Крук, Кену Ломанну, Колин Райхмут, Касси Стоддард и Эрику Уорранту за важные замечания к разным главам книги и обстоятельные обсуждения. Спасибо большинству из них, а также Уитлоу Ау, Гордону Бауэру, Астре Брайант, Адриане Бриско, Карен Варкентин, Лесли Воссхолл, Александре Горовиц, Фрэнку Грассо, Елене Грачевой, Элизабет Джейкоб, Сонке Йонсену, Молли Каммингс, Сюзанне Амадор Кейн, Дэниелу Кишу, Рулону Кларку, Дэниелу Кронауэру, Тому Кронину, Трэвису Лонгкору, Малкольму Макайверу, Джастину Маршаллу, Бет Мортимер, Синди Мосс, Полу Нахтигалю, Дэну-Эрику Нильссону, Томасу Парку, Майку Райану, Дэниелу Роберту, Николасу Робертсу, Джиму Симмонсу, Дафне Соарес, Нейту Сотеллу, Эми Стритс, Джорджу Уиттмайеру, Мартину Хау и Курту Швенку за то, что допускали меня в свои лаборатории, к своим животным и в свою жизнь. Отдельное спасибо Мэттью Коббу за поддержку на ранних этапах работы и полезнейший набор слайдов, Кэтрин Уильямс за помощь в обдумывании главы о боли, Майклу Хендриксу за помощь в проработке главы об объединении чувств, Элинор Кейвз за уникальные числовые выкладки на основе ее исследований остроты зрения, а Брайану Бранстеттеру, Кену Катании, Курту Фриструпу, Аманде Мелин, Нейту Морхаусу и Од Пачини за особенно полезные обсуждения.

Кроме того, я глубоко благодарен Эшли Шу – блестящей мыслительнице, работающей на стыке исследований ограниченных возможностей и технологии, – за то, что у нее хватило терпения вдумчиво и тщательно прочитать рукопись и помочь мне избежать невольного уничижительного или покровительственного отношения к обладателям ограниченных возможностей, которое так часто просачивается в тексты, посвященные чувствам. (Если что-то подобное в книге осталось, то это моя, и только моя оплошность.)

Мне было очень приятно познакомиться с лабрадором Финном, гремучей змеей Маргарет, тюленем Спраутсом, ламантинами Хью и Баффетом, большим бурым кожаном Зиппер, электрическим сомом Блабби, осьминогами Квалиа и Ра, а также безымянным раком-богомолом, который долбанул мне по пальцу. И наконец, спасибо вам, Моро, Эллерс, Афина, Руби, Мидж, Эзра, Бинго, Нелли, Беннет, Марго, Канела, Долли, Тим, Дженет, Кларенс, Зако, Виски, Калеб, Пози, Тесла, Кросби, Бинг, Беар, Бадди, Микки и, конечно, мой любимый Тайпо, за то, что научили меня открывать животным не только дом, но и сердце и разум. Всем остальным очень хорошим собакам (и кошкам), которых я наверняка забыл упомянуть, я приношу свои извинения. Хорошо, что вы не умеете читать.

Ache, B. W., and Young, J. M. (2005) Olfaction: Diverse species, conserved principles, Neuron, 48(3), 417–430.

Ackerman, D. (1991) A natural history of the senses. New York: Vintage Books.

Adamo, S. A. (2016) Do insects feel pain? A question at the intersection of animal behaviour, philosophy and robotics, Animal Behaviour, 118, 75–79.

Adamo, S. A. (2019) Is it pain if it does not hurt? On the unlikelihood of insect pain, The Canadian Entomologist, 151(6), 685–695.

Aflitto, N., and DeGomez, T. (2014) Sonic pest repellents, College of Agriculture, University of Arizona (Tucson, AZ). Available at: repository.arizona.edu/handle/10150/333139.

Agnarsson, I., Kuntner, M., and Blackledge, T. A. (2010) Bioprospecting finds the toughest biological material: Extraordinary silk from a giant riverine orb spider, PLOS One, 5(9), e11234.

Albert, J. S., and Crampton, W. G. R. (2006) Electroreception and electrogenesis, in Evans, D. H., and Claiborne, J. B. (eds), The physiology of fishes, 3rd ed., 431–472. Boca Raton, FL: CRC Press.

Alexander, R. M. (1996) Hans Werner Lissmann, 30 April 1909–21 April 1995, Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society, 42, 235–245.

Altermatt, F., and Ebert, D. (2016) Reduced flight-to-light behaviour of moth populations exposed to long-term urban light pollution, Biology Letters, 12(4), 20160111.

Alupay, J. S., Hadjisolomou, S. P., and – m injury produces long-term behavioral and neural hypersensitivity in octopus, Neuroscience Letters, 558, 137–142.

Amey-Özel, M., et al. (2015) More a finger than a nose: The trigeminal motor and sensory innervation of the Schnauzenorgan in the elephant-nose fish Gnathonemus petersii, Journal of Comparative Neurology, 523(5), 769–789.

Anand, K. J. S., Sippell, W. G., and Aynsley-Green, A. (1987) Randomised trial of fentanyl anaesthesia in preterm babies undergoing surgery: Effects on the stress response, The Lancet, 329(8527), 243–248.

Andersson, S., Ornborg, J., and Andersson, M. (1998) Ultraviolet sexual dimorphism and assortative mating in blue tits, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 265(1395), 445–450.

Andrews, M. T. (2019) Molecular interactions underpinning the phenotype of hibernation in mammals, Journal of Experimental Biology, 222(Pt 2), jeb160606.

Appel, M., and Elwood, R. W. (2009) Motivational trade-offs and potential pain experience in hermit crabs, Applied Animal Behaviour Science, 119(1), 120–124.

Arch, V. S., and Narins, P. M. (2008) "Silent" signals: Selective forces acting on ultrasonic communication systems in terrestrial vertebrates, Animal Behaviour, 76(4), 1423–1428.

Arikawa, K. (2001) Hindsight of butterflies: The Papilio butterfly has light sensitivity in the genitalia, which appears to be crucial for reproductive behavior, BioScience, 51(3), 219–225.

Arikawa, K. (2017) The eyes and vision of butterflies, Journal of Physiology, 595(16), 5457–5464.

Arkley, K., et al. (2014) Strategy change in vibrissal active sensing during rat locomotion, Current Biology, 24(13), 1507–1512.

Arnegard, M. E., and Carlson, B. A. (2005) Electric organ discharge patterns during group hunting by a mormyrid fish, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 272(1570), 1305–1314.

Arranz, P., et al. (2011) Following a foraging fish-finder: Diel habitat use of Blainville's beaked whales revealed by echolocation, PLOS One, 6(12), e28353.

Aschwanden, C. (2015) Science isn't broken, FiveThirtyEight. Available at: fivethirtyeight.com/features/science-isnt-broken/.

Atema, J. (1971) Structures and functions of the sense of taste in the catfish (Ictalurus natalis), Brain, Behavior and Evolution, 4(4), 273–294.

Atema, J. (2018) Opening the chemosensory world of the lobster, Homarus americanus, Bulletin of Marine Science, 94(3), 479–516.

Au, W. W. L. (1993) The sonar of dolphins. New York: Springer-Verlag.

Au, W. W. L. (1996) Acoustic reflectivity of a dolphin, Journal of the Acoustical Society of America, 99(6), 3844–3848.

Au, W. W. L. (2011) History of dolphin biosonar research, Acoustics Today, 11(4), 10–17.

Au, W. W. L., et al. (2009) Acoustic basis for fish prey discrimination by echolocating dolphins and porpoises, Journal of the Acoustical Society of America, 126(1), 460–467.

Au, W. W. L., and Simmons, J. A. (2007) Echolocation in dolphins and bats, Physics Today, 60(9), 40–45.

Au, W. W., and Turl, C. W. (1983) Target detection in reverberation by an echolocating Atlantic bottlenose dolphin (Tursiops truncatus), Journal of the Acoustical Society of America, 73(5), 1676–1681.

Audubon, J. J. (1826) Account of the habits of the turkey buzzard (Vultur aura), particularly with the view of exploding the opinion generally entertained of its extraordinary power of smelling, Edinburgh New Philosophical Journal, 2, 172–184.

Baden, T., Euler, T., and Berens, P. (2020) Understanding the retinal basis of vision across species, Nature Reviews Neuroscience, 21(1), 5–20.

Baker, C. A., and Carlson, B. A. (2019) Electric signals, in Choe, J. C. (ed), Encyclopedia of animal behavior, 2nd ed., 474–486. Amsterdam: Elsevier.

Baker, C. A., Huck, K. R., and Carlson, B. A. (2015) Peripheral sensory coding through oscillatory synchrony in weakly electric fish, eLife, 4, e08163.

Baker, C. V. H. (2019) The development and evolution of lateral line electroreceptors: Insights from comparative molecular approaches, in Carlson, B. A., et al. (eds), Electroreception: Fundamental insights from comparative approaches, 25–62. Cham: Springer.

Baker, C. V. H., Modrell, M. S., and Gillis, J. A. (2013) The evolution and development of vertebrate lateral line electroreceptors, Journal of Experimental Biology, 216(13), 2515–2522.

Baker, R. R. (1980) Goal orientation by blindfolded humans after long-distance displacement: Possible involvement of a magnetic sense, Science, 210(4469), 555–557.

Bakken, G. S., et al. (2018) Cooler snakes respond more strongly to infrared stimuli, but we have no idea why, Journal of Experimental Biology, 221(17), jeb182121.

Bakken, G. S., and Krochmal, A. R. (2007) The imaging properties and sensitivity of the facial pits of pitvipers as determined by optical and heat-transfer analysis, Journal of Experimental Biology, 210(16), 2801–2810.

Baldwin, M. W., et al. (2014) Evolution of sweet taste perception in hummingbirds by transformation of the ancestral umami receptor, Science, 345(6199), 929–933.

Bálint, A., et al. (2020) Dogs can sense weak thermal radiation, Scientific Reports, 10(1), 3736. Baltzley, M. J., and Nabity, M. W. (2018) Reanalysis of an oft-cited paper on honeybee magnetoreception reveals random behavior, Journal of Experimental Biology, 221(Pt 22), jeb185454.

Bang, B. G. (1960) Anatomical evidence for olfactory function in some species of birds, Nature, 188(4750), 547–549.

Bang, B. G., and Cobb, S. (1968) The size of the olfactory bulb in 108 species of birds, The Auk, 85(1), 55–61.

Barber, J. R., et al. (2015) Moth tails divert bat attack: Evolution of acoustic deflection, Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(9), 2812–2816.

Barber, J. R., and Conner, W. E. (2007) Acoustic mimicry in a predator-prey interaction, Proceedings of the National Academy of Sciences, 104(22), 9331–9334.

Barber, J. R., Crooks, K. R., and Fristrup, K. M. (2010) The costs of chronic noise exposure for terrestrial organisms, Trends in Ecology & Evolution, 25(3), 180–189.

Barber, J. R., and Kawahara, A. Y. (2013) Hawkmoths produce anti-bat ultrasound, Biology Letters, 9(4), 20130161.

Barbero, F., et al. (2009) Queen ants make distinctive sounds that are mimicked by a butterfly social parasite, Science, 323(5915), 782–785.

Bargmann, C. I. (2006) Comparative chemosensation from receptors to ecology, Nature, 444(7117), 295–301.

Barth, F. G. (2002) A spider's world: Senses and behavior. Berlin: Springer.

Barth, F. (2015) A spider's tactile hairs, Scholarpedia, 10(3), 7267.

Barth, F. G., and Hцller, A. (1999) Dynamics of arthropod filiform hairs. V. The response of spider trichobothria to natural stimuli, Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 354(1380), 183–192.

Barton, B. T., et al. (2018) Testing the AC/DC hypothesis: Rock and roll is noise pollution and weakens a trophic cascade, Ecology and Evolution, 8(15), 7649–7656.

Basolo, A. L. (1990) Female preference predates the evolution of the sword in swordtail fish, Science, 250(4982), 808–810.

Bates, A. E., et al. (2010) Deep-sea hydrothermal vent animals seek cool fluids in a highly variable thermal environment, Nature Communications, 1(1), 14.

Bates, L. A., et al. (2007) Elephants classify human ethnic groups by odor and garment color, Current Biology, 17(22), 1938–1942.

Bates, L. A., et al. (2008) African elephants have expectations about the locations of out-of-sight family members, Biology Letters, 4(1), 34–36.

Bateson, P. (1991) Assessment of pain in animals, Animal Behaviour, 42(5), 827–839.

Bauer, G. B., et al. (2012) Tactile discrimination of textures by Florida manatees (Trichechus manatus latirostris), Marine Mammal Science, 28(4), E456–E471.

Bauer, G. B., Reep, R. L., and Marshall, C. D. (2018) The tactile senses of marine mammals, International Journal of Comparative Psychology, 31.

Baxi, K. N., Dorries, K. M., and Eisthen, H. L. (2006) Is the vomeronasal system really specialized for detecting pheromones? Trends in Neurosciences, 29(1), 1–7.

Bedore, C. N., and Kajiura, S. M. (2013) Bioelectric fields of marine organisms: Voltage and frequency contributions to detectability by electroreceptive predators, Physiological and Biochemical Zoology, 86(3), 298–311.

Bedore, C. N., Kajiura, S. M., and Johnsen, S. (2015) Freezing behaviour facilitates bioelectric crypsis in cuttlefish faced with predation risk, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 282(1820), 20151886.

Benoit-Bird, K. J., and Au, W. W. L. (2009a) Cooperative prey herding by the pelagic dolphin, Stenella longirostris, Journal of the Acoustical Society of America, 125(1), 125–137.

Benoit-Bird, K. J., and Au, W. W. L. (2009b) Phonation behavior of cooperatively foraging spinner dolphins, Journal of the Acoustical Society of America, 125(1), 539–546.

Bernal, X. E., Rand, A. S., and Ryan, M. J. (2006) Acoustic preferences and localization performance of blood-sucking flies (Corethrella Coquillett) to tъngara frog calls, Behavioral Ecology, 17(5), 709–715.

Beston, H. (2003) The outermost house: A year of life on the great beach of Cape Cod. New York: Holt Paperbacks.

Bianco, G., Ilieva, M., and Еkesson, S. (2019) Magnetic storms disrupt nocturnal migratory activity in songbirds, Biology Letters, 15(3), 20180918.

Bingman, V. P., et al. (2017) Importance of the antenniform legs, but not vision, for homing by the neotropical whip spider Paraphrynus laevifrons, Journal of Experimental Biology, 220(Pt 5), 885–890.

Birkhead, T. (2013) Bird sense: What it's like to be a bird. New York: Bloomsbury.

Bisoffi, Z., et al. (2013) Strongyloides stercoralis: A plea for action, PLOS Neglected Tropical Diseases, 7(5), e2214.

Bjørge, M. H., et al. (2011) Behavioural changes following intraperitoneal vaccination in Atlantic salmon (Salmo salar), Applied Animal Behaviour Science, 133(1), 127–135.

Blackledge, T. A., Kuntner, M., and Agnarsson, I. (2011) The form and function of spider orb webs, in Casas, J. (ed), Advances in insect physiology, 175–262. Amsterdam: Elsevier.

Blackwall, J. (1830) Mr Murray's paper on the aerial spider, Magazine of Natural History and Journal of Zoology, Botany, Mineralogy, Geology, and Meteorology, 2, 116–413.

Blakemore, R. (1975) Magnetotactic bacteria, Science, 190(4212), 377–379.

Bleicher, S. S., et al. (2018) Divergent behavior amid convergent evolution: A case of four desert rodents learning to respond to known and novel vipers, PLOS One, 13(8), e0200672.

Blickley, J. L., et al. (2012) Experimental chronic noise is related to elevated fecal corticosteroid metabolites in lekking male greater sage-grouse (Centrocercus urophasianus), PLOS One, 7(11), e50462.

Bok, M. J., et al. (2014) Biological sunscreens tune polychromatic ultraviolet vision in mantis shrimp, Current Biology, 24(14), 1636–1642.

Bok, M. J., Capa, M., and Nilsson, D.-E. (2016) Here, there and everywhere: The radiolar eyes of fan worms (Annelida, Sabellidae), Integrative and Comparative Biology, 56(5), 784–795.

Boles, L. C., and Lohmann, K. J. (2003) True navigation and magnetic maps in spiny lobsters, Nature, 421(6918), 60–63.

Bonadonna, F., et al. (2006) Evidence that blue petrel, Halobaena caerulea, fledglings can detect and orient to dimethyl sulfide, Journal of Experimental Biology, 209(11), 2165–2169.

Boonman, A., et al. (2013) It's not black or white: On the range of vision and echolocation in echolocating bats, Frontiers in Physiology, 4, 248.

Boonman, A., Bumrungsri, S., and Yovel, Y. (2014) Nonecholocating fruit bats produce biosonar clicks with their wings, Current Biology, 24(24), 2962–2967.

Boström, J. E., et al. (2016) Ultra-rapid vision in birds, PLOS One, 11(3), e0151099.

Bottesch, M., et al. (2016) A magnetic compass that might help coral reef fish larvae return to their natal reef, Current Biology, 26(24), R1266–R1267.

Braithwaite, V. (2010) Do fish feel pain? New York: Oxford University Press.

Braithwaite, V., and Droege, P. (2016) Why human pain can't tell us whether fish feel pain, Animal Sentience, 3(3).

Braude, S., et al. (2021) Surprisingly long survival of premature conclusions about naked mole-rat biology, Biological Reviews, 96(2), 376–393.

Brill, R. L., et al. (1992) Target detection, shape discrimination, and signal characteristics of an echolocating false killer whale (Pseudorca crassidens), Journal of the Acoustical Society of America, 92(3), 1324–1330.

Brinkløv, S., Elemans, C. P. H., and Ratcliffe, J. M. (2017) Oilbirds produce echolocation signals beyond their best hearing range and adjust signal design to natural light conditions, Royal Society Open Science, 4(5), 170255.

Brinkløv, S., Fenton, M. B., and Ratcliffe, J. M. (2013) Echolocation in oilbirds and swiftlets, Frontiers in Physiology, 4, 123.

Brinkløv, S., Kalko, E. K. V., and Surlykke, A. (2009) Intense echolocation calls from two "whispering" bats, Artibeus jamaicensis and Macrophyllum macrophyllum (Phyllostomidae), Journal of Experimental Biology, 212(Pt 1), 11–20.

Brinkløv, S., and Warrant, E. (2017) Oilbirds, Current Biology, 27(21), R1145–R1147.

Briscoe, A. D., et al. (2010) Positive selection of a duplicated UV-sensitive visual pigment coincides with wing pigment evolution in Heliconius butterflies, Proceedings of the National Academy of Sciences, 107(8), 3628–3633.

Broom, D. (2001) Evolution of pain, Vlaams Diergeneeskundig Tijdschrift, 70, 17–21.

Brothers, J. R., and Lohmann, K. J. (2018) Evidence that magnetic navigation and geomagnetic imprinting shape spatial genetic variation in sea turtles, Current Biology, 28(8), 1325–1329.e2.

Brown, F. A. (1962) Responses of the planarian, dugesia, and the protozoan, paramecium, to very weak horizontal magnetic fields, Biological Bulletin, 123(2), 264–281.

Brown, F. A., Webb, H. M., and Barnwell, F. H. (1964) A compass directional phenomenon in mud-snails and its relation to magnetism, Biological Bulletin, 127(2), 206–220.

Brown, R. E., and Fedde, M. R. (1993) Airflow sensors in the avian wing, Journal of Experimental Biology, 179(1), 13–30.

Brownell, P., and Farley, R. D. (1979a) Detection of vibrations in sand by tarsal sense organs of the nocturnal scorpion, Paruroctonus mesaensis, Journal of Comparative Physiology A, 131(1), 23–30.

Brownell, P., and Farley, R. D. (1979b) Orientation to vibrations in sand by the nocturnal scorpion, Paruroctonus mesaensis: Mechanism of target localization, Journal of Comparative Physiology A, 131(1), 31–38.

Brownell, P., and Farley, R. D. (1979c) Prey-localizing behaviour of the nocturnal desert scorpion, Paruroctonus mesaensis: Orientation to substrate vibrations, Animal Behaviour, 27(Pt 1), 185–193.

Brownell, P. H. (1984) Prey detection by the sand scorpion, Scientific American, 251(6), 86–97.

Brumm, H. (2004) The impact of environmental noise on song amplitude in a territorial bird, Journal of Animal Ecology, 73(3), 434–440.

Brunetta, L., and Craig, C. L. (2012) Spider silk: Evolution and 400 million years of spinning, waiting, snagging, and mating. New Haven, CT: Yale University Press.

Bryant, A. S., et al. (2018) A critical role for thermosensation in host seeking by skin-penetrating nematodes, Current Biology, 28(14), 2338–2347.e6.

Bryant, A. S., and Hallem, E. A. (2018) Temperature-dependent behaviors of parasitic helminths, Neuroscience Letters, 687, 290–303.

Bullock, T. H. (1969) Species differences in effect of electroreceptor input on electric organ pacemakers and other aspects of behavior in electric fish, Brain, Behavior and Evolution, 2(2), 102–118.

Bullock, T. H., Behrend, K., and Heiligenberg, W. (1975) Comparison of the jamming avoidance responses in Gymnotoid and Gymnarchid electric fish: A case of convergent evolution of behavior and its sensory basis, Journal of Comparative Physiology, 103(1), 97–121.

Bullock, T. H., and Diecke, F. P. J. (1956) Properties of an infra-red receptor, Journal of Physiology, 134(1), 47–87.

Bush, N. E., Solla, S. A., and Hartmann, M. J. (2016) Whisking mechanics and active sensing, Current Opinion in Neurobiology, 40, 178–188.

Buxton, R. T., et al. (2017) Noise pollution is pervasive in U.S. protected areas, Science, 356(6337), 531–533.

Cadena, V., et al. (2013) Evaporative respiratory cooling augments pit organ thermal detection in rattlesnakes, Journal of Comparative Physiology A, 199(12), 1093–1104.

Caldwell, M. S., McDaniel, J. G., and Warkentin, K. M. (2010) Is it safe? Red-eyed treefrog embryos assessing predation risk use two features of rain vibrations to avoid false alarms, Animal Behaviour, 79(2), 255–260.

Calma, J. (2020) The pandemic turned the volume down on ocean noise pollution, The Verge. Available at: www.theverge.com/22166314/covid-19-pandemic-ocean-noise-pollution.

Caprio, J. (1975) High sensitivity of catfish taste receptors to amino acids, Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Physiology, 52(1), 247–251.

Caprio, J., et al. (1993) The taste system of the channel catfish: From biophysics to behavior, Trends in Neurosciences, 16(5), 192–197.

Caputi, A. A. (2017) Active electroreception in weakly electric fish, in Sherman, S. M. (ed), Oxford research encyclopedia of neuroscience. New York: Oxford University Press. Available at: DOI: 10.1093/acrefore/9780190264086.013.106.

Caputi, A. A., et al. (2013) On the haptic nature of the active electric sense of fish, Brain Research, 1536, 27–43.

Caputi, Б. A., Aguilera, P. A., and Pereira, A. C. (2011) Active electric imaging: Body-object interplay and object's "electric texture," PLOS One, 6(8), e22793.

Caras, M. L. (2013) Estrogenic modulation of auditory processing: A vertebrate comparison, Frontiers in Neuroendocrinology, 34(4), 285–299.

Carlson, B. A. (2002) Electric signaling behavior and the mechanisms of electric organ discharge production in mormyrid fish, Journal of Physiology-Paris, 96(5), 405–419.

Carlson, B. A., et al. (eds), (2019) Electroreception: Fundamental insights from comparative approaches. Cham: Springer.

Carlson, B. A., and Arnegard, M. E. (2011) Neural innovations and the diversification of African weakly electric fishes, Communicative & Integrative Biology, 4(6), 720–725.

Carlson, B. A., and Sisneros, J. A. (2019) A brief history of electrogenesis and electroreception in fishes, in Carlson, B. A., et al. (eds), Electroreception: Fundamental insights from comparative approaches, 1–23. Cham: Springer.

Caro, T. M. (2016) Zebra stripes. Chicago: University of Chicago Press.

Caro, T., et al. (2019) Benefits of zebra stripes: Behaviour of tabanid flies around zebras and horses, PLOS One, 14(2), e0210831.

Carpenter, C. W., et al. (2018) Human ability to discriminate surface chemistry by touch, Materials Horizons, 5(1), 70–77.

Carr, A. (1995) Notes on the behavioral ecology of sea turtles, in Bjorndal, K. A. (ed), Biology and conservation of sea turtles, rev. ed., 19–26. Washington, DC: Smithsonian Institution Press.

Carr, A. L., and Salgado, V. L. (2019) Ticks home in on body heat: A new understanding of Haller's organ and repellent action, PLOS One, 14(8), e0221659.

Carr, C. E., and Christensen-Dalsgaard, J. (2015) Sound localization strategies in three predators, Brain, Behavior and Evolution, 86(1), 17–27.

Carr, C. E., and Christensen-Dalsgaard, J. (2016) Evolutionary trends in directional hearing, Current Opinion in Neurobiology, 40, 111–117.

Carr, T. D., et al. (2017) A new tyrannosaur with evidence for anagenesis and crocodile-like facial sensory system, Scientific Reports, 7(1), 44942.

Carrete, M., et al. (2012) Mortality at wind-farms is positively related to large-scale distribution and aggregation in griffon vultures, Biological Conservation, 145(1), 102–108.

Carvalho, L. S., et al. (2017) The genetic and evolutionary drives behind primate color vision, Frontiers in Ecology and Evolution, 5, 34.

Casas, J., and Dangles, O. (2010) Physical ecology of fluid flow sensing in arthropods, Annual Review of Entomology, 55(1), 505–520.

Casas, J., and Steinmann, T. (2014) Predator-induced flow disturbances alert prey, from the onset of an attack, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 281(1790), 20141083.

Catania, K. C. (1995a) Magnified cortex in star-nosed moles, Nature, 375(6531), 453–454.

Catania, K. C. (1995b) Structure and innervation of the sensory organs on the snout of the star-nosed mole, Journal of Comparative Neurology, 351(4), 536–548.

Catania, K. C. (2006) Olfaction: Underwater "sniffing" by semi-aquatic mammals, Nature, 444(7122), 1024–1025.

Catania, K. C. (2008) Worm grunting, fiddling, and charming – Humans unknowingly mimic a predator to harvest bait, PLOS One, 3(10), e3472.

Catania, K. C. (2011) The sense of touch in the star-nosed mole: From mechanoreceptors to the brain, Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 366(1581), 3016–3025.

Catania, K. C. (2016) Leaping eels electrify threats, supporting Humboldt's account of a battle with horses, Proceedings of the National Academy of Sciences, 113(25), 6979–6984.

Catania, K. C. (2019) The astonishing behavior of electric eels, Frontiers in Integrative Neuroscience, 13, 23.

Catania, K. C., et al. (1993) Nose stars and brain stripes, Nature, 364(6437), 493.

Catania, K. C., and Kaas, J. H. (1997a) Somatosensory fovea in the star-nosed mole: Behavioral use of the star in relation to innervation patterns and cortical representation, Journal of Comparative Neurology, 387(2), 215–233.

Catania, K. C., and Kaas, J. H. (1997b) The mole nose instructs the brain, Somatosensory & Motor Research, 14(1), 56–58.

Catania, K. C., Northcutt, R. G., and Kaas, J. H. (1999) The development of a biological novelty: A different way to make appendages as revealed in the snout of the star-nosed mole Condylura cristata, Journal of Experimental Biology, 202(Pt 20), 2719–2726.

Catania, K. C., and Remple, F. E. (2004) Tactile foveation in the star-nosed mole, Brain, Behavior and Evolution, 63(1), 1–12.

Catania, K. C., and Remple, F. E. (2005) Asymptotic prey profitability drives star-nosed moles to the foraging speed limit, Nature, 433(7025), 519–522.

Catania, K. C., and Remple, M. S. (2002) Somatosensory cortex dominated by the representation of teeth in the naked mole-rat brain, Proceedings of the National Academy of Sciences, 99(8), 5692–5697.

Caves, E. M., Brandley, N. C., and Johnsen, S. (2018) Visual acuity and the evolution of signals, Trends in Ecology & Evolution, 33(5), 358–372.

Ceballos, G., Ehrlich, P. R., and Dirzo, R. (2017) Biological annihilation via the ongoing sixth mass extinction signaled by vertebrate population losses and declines, Proceedings of the National Academy of Sciences, 114(30), E6089–E6096.

Chappuis, C. J., et al. (2013) Water vapour and heat combine to elicit biting and biting persistence in tsetse, Parasites & Vectors, 6(1), 240.

Chatigny, F. (2019) The controversy on fish pain: A veterinarian's perspective, Journal of Applied Animal Welfare Science, 22(4), 400–410.

Chen, P.-J., et al. (2016) Extreme spectral richness in the eye of the common bluebottle butterfly, Graphium sarpedon, Frontiers in Ecology and Evolution, 4, 12.

Chen, Q., et al. (2012) Reduced performance of prey targeting in pit vipers with contralaterally occluded infrared and visual senses, PLOS One, 7(5), e34989.

Chernetsov, N., Kishkinev, D., and Mouritsen, H. (2008) A long-distance avian migrant compensates for longitudinal displacement during spring migration, Current Biology, 18(3), 188–190.

Chiou, T.-H., et al. (2008) Circular polarization vision in a stomatopod crustacean, Current Biology, 18(6), 429–434.

Chiszar, D., et al. (1983) Strike-induced chemosensory searching by rattlesnakes: The role of envenomation-related chemical cues in the post-strike environment, in Mьller-Schwarze, D., and Silverstein, R. M. (eds), Chemical signals in vertebrates, 3:1–24. Boston: Springer.

Chiszar, D., et al. (1999) Discrimination between envenomated and nonenvenomated prey by western diamondback rattlesnakes (Crotalus atrox): Chemosensory consequences of venom, Copeia, 1999(3), 640–648.

Chiszar, D., Walters, A., and Smith, H. M. (2008) Rattlesnake preference for envenomated prey: Species specificity, Journal of Herpetology, 42(4), 764–767.

Chittka, L. (1997) Bee color vision is optimal for coding flower color, but flower colors are not optimal for being coded – why? Israel Journal of Plant Sciences, 45(2–3), 115–127.

Chittka, L., and Menzel, R. (1992) The evolutionary adaptation of flower colours and the insect pollinators' colour vision, Journal of Comparative Physiology A, 171(2), 171–181.

Chittka, L., and Niven, J. (2009) Are bigger brains better? Current Biology, 19(21), R995–R1008.

Chiu, C., and Moss, C. F. (2008) When echolocating bats do not echolocate, Communicative & Integrative Biology, 1(2), 161–162.

Chiu, C., Xian, W., and Moss, C. F. (2008) Flying in silence: Echolocating bats cease vocalizing to avoid sonar jamming, Proceedings of the National Academy of Sciences, 105(35), 13116–13121.

Chiu, C., Xian, W., and Moss, C. F. (2009) Adaptive echolocation behavior in bats for the analysis of auditory scenes, Journal of Experimental Biology, 212(9), 1392–1404.

Cinzano, P., Falchi, F., and Elvidge, C. D. (2001) The first world atlas of the artificial night sky brightness, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 328(3), 689–707.

Clark, C. J., LePiane, K., and Liu, L. (2020) Evolution and ecology of silent flight in owls and other flying vertebrates, Integrative Organismal Biology, 2(1), obaa001.

Clark, C. W., and Gagnon, G. C. (2004) Low-frequency vocal behaviors of baleen whales in the North Atlantic: Insights from IUSS detections, locations and tracking from 1992 to 1996, Journal of Underwater Acoustics, 52, 609–640.

Clark, G. A., and de Cruz, J. B. (1989) Functional interpretation of protruding filoplumes in oscines, The Condor, 91(4), 962–965.

Clark, R. (2004) Timber rattlesnakes (Crotalus horridus) use chemical cues to select ambush sites, Journal of Chemical Ecology, 30(3), 607–617.

Clark, R., and Ramirez, G. (2011) Rosy boas (Lichanura trivirgata) use chemical cues to identify female mice (Mus musculus) with litters of dependent young, Herpetological Journal, 21(3), 187–191.

Clarke, D., et al. (2013) Detection and learning of floral electric fields by bumblebees, Science, 340(6128), 66–69.

Clarke, D., Morley, E., and Robert, D. (2017) The bee, the flower, and the electric field: Electric ecology and aerial electroreception, Journal of Comparative Physiology A, 203(9), 737–748.

Cocroft, R. (1999) Offspring-parent communication in a subsocial treehopper (Hemiptera: Membracidae: Umbonia crassicornis), Behaviour, 136(1), 1–21.

Cocroft, R. B. (2011) The public world of insect vibrational communication, Molecular Ecology, 20(10), 2041–2043.

Cocroft, R. B., and Rodrнguez, R. L. (2005) The behavioral ecology of insect vibrational communication, BioScience, 55(4), 323–334.

Cohen, K. E., et al. (2020) Knowing when to stick: Touch receptors found in the remora adhesive disc, Royal Society Open Science, 7(1), 190990.

Cohen, K. L., Seid, M. A., and Warkentin, K. M. (2016) How embryos escape from danger: The mechanism of rapid, plastic hatching in red-eyed treefrogs, Journal of Experimental Biology, 219(12), 1875–1883.

Cokl, A., and Virant-Doberlet, M. (2003) Communication with substrate-borne signals in small plant-dwelling insects, Annual Review of Entomology, 48, 29–50.

Cole, J. (2016) Losing touch: A man without his body. Oxford: Oxford University Press.

Collin, S. P. (2019) Electroreception in vertebrates and invertebrates, in Choe, J. C. (ed), Encyclopedia of animal behavior, 2nd ed., 120–131. Amsterdam: Elsevier.

Collin, S. P., et al. (2009) The evolution of early vertebrate photoreceptors, Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 364(1531), 2925–2940.

Collins, C. E., Hendrickson, A., and Kaas, J. H. (2005) Overview of the visual system of Tarsius, The Anatomical Record: Part A, Discoveries in Molecular, Cellular, and Evolutionary Biology, 287(1), 1013–1025.

Colour Blind Awareness (n.d.) Living with Colour Vision Deficiency, Colour Blind Awareness. Available at: www.colourblindawareness.org/colour-blindness/living-with-colour-vision-deficiency/.

Conner, W. E., and Corcoran, A. J. (2012) Sound strategies: The 65-million-year-old battle between bats and insects, Annual Review of Entomology, 57(1), 21–39.

Corbet, S. A., Beament, J., and Eisikowitch, D. (1982) Are electrostatic forces involved in pollen transfer? Plant, Cell & Environment, 5(2), 125–129.

Corcoran, A. J., et al. (2011) How do tiger moths jam bat sonar? Journal of Experimental Biology, 214(14), 2416–2425.

Corcoran, A. J., Barber, J. R., and Conner, W. E. (2009) Tiger moth jams bat sonar, Science, 325(5938), 325–327.

Corcoran, A. J., and Moss, C. F. (2017) Sensing in a noisy world: Lessons from auditory specialists, echolocating bats, Journal of Experimental Biology, 220(24), 4554–4566.

Corfas, R. A., and Vosshall, L. B. (2015) The cation channel TRPA1 tunes mosquito thermotaxis to host temperatures, eLife, 4, e11750.

Costa, D. (1993) The secret life of marine mammals: Novel tools for studying their behavior and biology at sea, Oceanography, 6(3), 120–128.

Costa, D., and Kooyman, G. (2011) Oxygen consumption, thermoregulation, and the effect of fur oiling and washing on the sea otter, Enhydra lutris, Canadian Journal of Zoology, 60(11), 2761–2767.

Cowart, L. (2021) Hurts so good: The science and culture of pain on purpose. New York: PublicAffairs.

Cox, J. J., et al. (2006) An SCN9A channelopathy causes congenital inability to experience pain, Nature, 444(7121), 894–898.

Crampton, W. G. R. (2019) Electroreception, electrogenesis and electric signal evolution, Journal of Fish Biology, 95(1), 92–134.

Cranford, T. W., Amundin, M., and Norris, K. S. (1996) Functional morphology and homology in the odontocete nasal complex: Implications for sound generation, Journal of Morphology, 228(3), 223–285.

Crapse, T. B., and Sommer, M. A. (2008) Corollary discharge across the animal kingdom, Nature Reviews Neuroscience, 9(8), 587–600.

Craven, B. A., Paterson, E. G., and Settles, G. S. (2010) The fluid dynamics of canine olfaction: Unique nasal airflow patterns as an explanation of macrosmia, Journal of the Royal Society Interface, 7(47), 933–943.

Crish, C., Crish, S., and Comer, C. (2015) Tactile sensing in the naked mole rat, Scholarpedia, 10(3), 7164.

Cronin, T. W. (2018) A different view: Sensory drive in the polarized-light realm, Current Zoology, 64(4), 513–523.

Cronin, T. W., et al. (2014) Visual Ecology. Princeton, NJ: Princeton University Press.

Cronin, T. W., and Bok, M. J. (2016) Photoreception and vision in the ultraviolet, Journal of Experimental Biology, 219(18), 2790–2801.

Cronin, T. W., and Marshall, N. J. (1989a) A retina with at least ten spectral types of photoreceptors in a mantis shrimp, Nature, 339(6220), 137–140.

Cronin, T. W., and Marshall, N. J. (1989b) Multiple spectral classes of photoreceptors in the retinas of gonodactyloid stomatopod crustaceans, Journal of Comparative Physiology A, 166(2), 261–275.

Cronin, T. W., Marshall, N. J., and Caldwell, R. L. (2017) Stomatopod vision, in Sherman, S. M. (ed), Oxford research encyclopedia of neuroscience. New York: Oxford University Press. Available at: oxfordre.com/neuroscience/view/10.1093/acrefore/9780190264086.001.0001/acrefore-9780190264086-e-157.

Cronon, W. (1996) The trouble with wilderness; Or, getting back to the wrong nature, Environmental History, 1(1), 7–28.

Crook, R. J. (2021) Behavioral and neurophysiological evidence suggests affective pain experience in octopus, iScience, 24(3), 102229.

Crook, R. J., et al. (2011) Peripheral injury induces long-term sensitization of defensive responses to visual and tactile stimuli in the squid Loligo pealeii, Lesueur 1821, Journal of Experimental Biology, 214(19), 3173–3185.

Crook, R. J., et al. (2014) Nociceptive sensitization reduces predation risk, Current Biology, 24(10), 1121–1125.

Crook, R. J., Hanlon, R. T., and Walters, E. T. (2013) Squid have nociceptors that display widespread long-term sensitization and spontaneous activity after bodily injury, Journal of Neuroscience, 33(24), 10021–10026.

Crook, R. J., and Walters, E. T. (2014) Neuroethology: Self-recognition helps octopuses avoid entanglement, Current Biology, 24(11), R520–R521.

Cross, F. R., et al. (2020) Arthropod intelligence? The case for Portia, Frontiers in Psychology, 11.

Crowe-Riddell, J. M., Simхes, B. F., et al. (2019) Phototactic tails: Evolution and molecular basis of a novel sensory trait in sea snakes, Molecular Ecology, 28(8), 2013–2028.

Crowe-Riddell, J. M., Williams, R., et al. (2019) Ultrastructural evidence of a mechanosensory function of scale organs (sensilla) in sea snakes (Hydrophiinae), Royal Society Open Science, 6(4), 182022.

Cullen, K. E. (2004) Sensory signals during active versus passive movement, Current Opinion in Neurobiology, 14(6), 698–706.

Cummings, M. E., Rosenthal, G. G., and Ryan, M. J. (2003) A private ultraviolet channel in visual communication, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 270(1518), 897–904.

Cunningham, S., et al. (2010) Bill morphology of ibises suggests a remote-tactile sensory system for prey detection, The Auk, 127(2), 308–316.

Cunningham, S., Castro, I., and Alley, M. (2007) A new prey-detection mechanism for kiwi (Apteryx spp.) suggests convergent evolution between paleognathous and neognathous birds, Journal of Anatomy, 211(4), 493–502.

Cunningham, S. J., Alley, M. R., and Castro, I. (2011) Facial bristle feather histology and morphology in New Zealand birds: Implications for function, Journal of Morphology, 272(1), 118–128.

Cuthill, I. C., et al. (2017) The biology of color, Science, 357(6350), eaan0221.

Czaczkes, T. J., et al. (2018) Reduced light avoidance in spiders from populations in light-polluted urban environments, Naturwissenschaften, 105(11–12), 64.

Czech-Damal, N. U., et al. (2012) Electroreception in the Guiana dolphin (Sotalia guianensis), Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 279(1729), 663–668.

Czech-Damal, N. U., et al. (2013) Passive electroreception in aquatic mammals, Journal of Comparative Physiology A, 199(6), 555–563.

Daan, S., Barnes, B. M., and Strijkstra, A. M. (1991) Warming up for sleep? Ground squirrels sleep during arousals from hibernation, Neuroscience Letters, 128(2), 265–268.

Daly, I., et al. (2016) Dynamic polarization vision in mantis shrimps, Nature Communications, 7, 12140.

Daly, I. M., et al. (2018) Complex gaze stabilization in mantis shrimp, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 285(1878), 20180594.

Dangles, O., Casas, J., and Coolen, I. (2006) Textbook cricket goes to the field: The ecological scene of the neuroethological play, Journal of Experimental Biology, 209(3), 393–398.

Darwin, C. (1871) The descent of man, and selection in relation to sex. London: J. Murray.

Darwin, C. (1890) The formation of vegetable mould, through the action of worms, with observations on their habits. New York: D. Appleton and Company.

Darwin, C. (1958) The origin of species by means of natural selection. New York: Signet.

De Brito Sanchez, M. G., et al. (2014) The tarsal taste of honey bees: Behavioral and electrophysiological analyses, Frontiers in Behavioral Neuroscience, 8.

Degen, T., et al. (2016) Street lighting: Sex-independent impacts on moth movement, Journal of Animal Ecology, 85(5), 1352–1360.

DeGennaro, M., et al. (2013) Orco mutant mosquitoes lose strong preference for humans and are not repelled by volatile DEET, Nature, 498(7455), 487–491.

Dehnhardt, G., et al. (2001) Hydrodynamic trail-following in harbor seals (Phoca vitulina), Science, 293(5527), 102–104.

Dehnhardt, G., Mauck, B., and Hyvдrinen, H. (1998) Ambient temperature does not affect the tactile sensitivity of mystacial vibrissae in harbour seals, Journal of Experimental Biology, 201(22), 3023–3029.

Dennis, E. J., Goldman, O. V., and Vosshall, L. B. (2019) Aedes aegypti mosquitoes use their legs to sense DEET on contact, Current Biology, 29(9), 1551–1556.e5.

Derryberry, E. P., et al. (2020) Singing in a silent spring: Birds respond to a half-century soundscape reversion during the COVID-19 shutdown, Science, 370(6516), 575–579.

DeRuiter, S. L., et al. (2013) First direct measurements of behavioural responses by Cuvier's beaked whales to mid-frequency active sonar, Biology Letters, 9(4), 20130223.

De Santana, C. D., et al. (2019) Unexpected species diversity in electric eels with a description of the strongest living bioelectricity generator, Nature Communications, 10(1), 4000.

D'Estries, M. (2019) This bat-friendly town turned the night red, Treehugger. Available at: www.treehugger.com/worlds-first-bat-friendly-town-turns-night-red-4868381.

D'Ettorre, P. (2016) Genomic and brain expansion provide ants with refined sense of smell, Proceedings of the National Academy of Sciences, 113(49), 13947–13949.

Deutschlander, M. E., Borland, S. C., and Phillips, J. B. (1999) Extraocular magnetic compass in newts, Nature, 400(6742), 324–325.

Diderot, D. (1749) Lettre sur les aveugles а l'usage de ceux qui voient. Available at: www.google.com/books/edition/Lettre_sur_les_aveugles/W3oHAAAAQAAJ?hl=en&gbpv=1.

Dijkgraaf, S. (1963) The functioning and significance of the lateral-line organs, Biological Reviews, 38(1), 51–105.

Dijkgraaf, S. (1989) A short personal review of the history of lateral line research, in Coombs, S., Gцrner, P., and Mьnz, H. (eds), The mechanosensory lateral line, 7–14. New York: Springer.

Dijkgraaf, S., and Kalmijn, A. J. (1962) Verhaltensversuche zur Funktion der Lorenzinischen Ampullen, Naturwissenschaften, 49, 400.

Dinets, V. (2016) No cortex, no cry, Animal Sentience, 1(3).

Di Silvestro, R. (2012) Spider-Man vs the real deal: Spider powers, National Wildlife Foundation blog. Available at: blog.nwf.org/2012/06/spiderman-vs-the-real-deal-spider-powers/.

Dominoni, D. M., et al. (2020) Why conservation biology can benefit from sensory ecology, Nature Ecology & Evolution, 4(4), 502–511.

Dominy, N. J., and Lucas, P. W. (2001) Ecological importance of trichromatic vision to primates, Nature, 410(6826), 363–366.

Dominy, N. J., Svenning, J.-C., and Li, W.-H. (2003) Historical contingency in the evolution of primate color vision, Journal of Human Evolution, 44(1), 25–45.

Dooling, R. J., et al. (2002) Auditory temporal resolution in birds: Discrimination of harmonic complexes, Journal of the Acoustical Society of America, 112(2), 748–759.

Dooling, R. J., Lohr, B., and Dent, M. L. (2000) Hearing in birds and reptiles, in Dooling,

R. J., Fay, R. R., and Popper, A. N. (eds), Comparative hearing: Birds and reptiles, 308–359. New York: Springer.

Dooling, R. J., and Prior, N. H. (2017) Do we hear what birds hear in birdsong? Animal Behaviour, 124, 283–289.

Douglas, R. H., and Jeffery, G. (2014) The spectral transmission of ocular media suggests ultraviolet sensitivity is widespread among mammals, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 281(1780), 20132995.

Dreyer, D., et al. (2018) The Earth's magnetic field and visual landmarks steer migratory flight behavior in the nocturnal Australian bogong moth, Current Biology, 28(13), 2160–2166. e5.

Du, W.-G., et al. (2011) Behavioral thermoregulation by turtle embryos, Proceedings of the National Academy of Sciences, 108(23), 9513–9515.

Duarte, C. M., et al. (2021) The soundscape of the Anthropocene ocean, Science, 371(6529), eaba4658.

Dunlop, R., and Laming, P. (2005) Mechanoreceptive and nociceptive responses in the central nervous system of goldfish (Carassius auratus) and trout (Oncorhynchus mykiss), Journal of Pain, 6(9), 561–568.

Dunning, D. C., and Roeder, K. D. (1965) Moth sounds and the insect-catching behavior of bats, Science, 147(3654), 173–174.

Duranton, C., and Horowitz, A. (2019) Let me sniff! Nosework induces positive judgment bias in pet dogs, Applied Animal Behaviour Science, 211, 61–66.

Durso, A. (2013) Non-toxic venoms? Life is short, but snakes are long (blog). Available at: snakesarelong. blogspot.com/2013/03/non-toxic-venoms.html.

Dusenbery, D. B. (1992) Sensory ecology: How organisms acquire and respond to information. New York: W. H. Freeman.

Dusenbery, M. (2018) Doing harm: The truth about how bad medicine and lazy science leave women dismissed, misdiagnosed, and sick. New York: HarperOne.

Eaton, J. (2014) When it comes to smell, the turkey vulture stands (nearly) alone, Bay Nature. Available at: baynature.org/article/comes-smell-turkey-vulture-stands-nearly-alone/.

Eaton, M. D. (2005) Human vision fails to distinguish widespread sexual dichromatism among sexually "monochromatic" birds, Proceedings of the National Academy of Sciences, 102(31), 10942–10946.

Ebert, J., and Westhoff, G. (2006) Behavioural examination of the infrared sensitivity of rattlesnakes (Crotalus atrox), Journal of Comparative Physiology A, 192(9), 941–947.

Edelman, N. B., et al. (2015) No evidence for intracellular magnetite in putative vertebrate magnetoreceptors identified by magnetic screening, Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(1), 262–267.

Eder, S. H. K., et al. (2012) Magnetic characterization of isolated candidate vertebrate magnetoreceptor cells, Proceedings of the National Academy of Sciences, 109(30), 12022–12027.

Einwich, A., et al. (2020) A novel isoform of cryptochrome 4 (Cry4b) is expressed in the retina of a night-migratory songbird, Scientific Reports, 10(1), 15794.

Eisemann, C. H., et al. (1984) Do insects feel pain? A biological view, Experientia, 40(2), 164–167.

Eisenberg, J. F., and Gould, E. (1966) The behavior of Solenodon paradoxus in captivity with comments on the behavior of other insectivora, Zoologica, 51(4), 49–60.

Eisthen, H. L. (2002) Why are olfactory systems of different animals so similar? Brain, Behavior and Evolution, 59(5–6), 273–293.

Elemans, C. P. H., et al. (2011) Superfast muscles set maximum call rate in echolocating bats, Science, 333(6051), 1885–1888.

Elwood, R. W. (2011) Pain and suffering in invertebrates? ILAR Journal, 52(2), 175–184.

Elwood, R. W. (2019) Discrimination between nociceptive reflexes and more complex responses consistent with pain in crustaceans, Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 374(1785), 20190368.

Elwood, R. W., and Appel, M. (2009) Pain experience in hermit crabs? Animal Behaviour, 77(5), 1243–1246.

Embar, K., et al. (2018) Pit fights: Predators in evolutionarily independent communities, Journal of Mammalogy, 99(5), 1183–1188.

Emerling, C. A., and Springer, M. S. (2015) Genomic evidence for rod monochromacy in sloths and armadillos suggests early subterranean history for Xenarthra, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 282(1800), 20142192.

Engels, S., et al. (2012) Night-migratory songbirds possess a magnetic compass in both eyes, PLOS One, 7(9), e43271.

Engels, S., et al. (2014) Anthropogenic electromagnetic noise disrupts magnetic compass orientation in a migratory bird, Nature, 509(7500), 353–356.

Erbe, C., et al. (2019) The effects of ship noise on marine mammals – A review, Frontiers in Marine Science, 6, 606.

Erbe, C., Dunlop, R., and Dolman, S. (2018) Effects of noise on marine mammals, in Slabbekoorn, H., et al. (eds), Effects of anthropogenic noise on animals, 277–309. New York: Springer.

Eriksson, A., et al. (2012) Exploitation of insect vibrational signals reveals a new method of pest management, PLOS One, 7(3), e32954.

Etheredge, J. A., et al. (1999) Monarch butterflies (Danaus plexippus L.) use a magnetic compass for navigation, Proceedings of the National Academy of Sciences, 96(24), 13845–13846.

European Parliament, Council of the European Union (2010) Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council of 22 September 2010 on the protection of animals used for scientific purposes: Text with EEA relevance, L 276(20.10.2010), 33–79.

Evans, J. E., et al. (2012) Short-term physiological and behavioural effects of high-versus low-frequency fluorescent light on captive birds, Animal Behaviour, 83(1), 25–33.

Falchi, F., et al. (2016) The new world atlas of artificial night sky brightness, Science Advances, 2(6), e1600377.

Fedigan, L. M., et al. (2014) The heterozygote superiority hypothesis for polymorphic color vision is not supported by long-term fitness data from wild neotropical monkeys, PLOS One, 9(1), e84872.

Feller, K. D., et al. (2021) Surf and turf vision: Patterns and predictors of visual acuity in compound eye evolution, Arthropod Structure & Development, 60, 101002.

Fenton, M. B., et al. (eds), (2016) Bat bioacoustics. New York: Springer.

Fenton, M. B., Faure, P. A., and Ratcliffe, J. M. (2012) Evolution of high duty cycle echolocation in bats, Journal of Experimental Biology, 215(17), 2935–2944.

Fertin, A., and Casas, J. (2007) Orientation towards prey in antlions: Efficient use of wave propagation in sand, Journal of Experimental Biology, 210(19), 3337–3343.

Feynman, R. (1964) The Feynman Lectures on Physics, vol. II, ch. 9, Electricity in the Atmosphere. Available at: www.feynmanlectures.caltech.edu/II_09.html.

Finger, S., and Piccolino, M. (2011) The shocking history of electric fishes: From ancient epochs to the birth of modern neurophysiology. New York: Oxford University Press.

Finkbeiner, S. D., et al. (2017) Ultraviolet and yellow reflectance but not fluorescence is important for visual discrimination of conspecifics by Heliconius erato, Journal of Experimental Biology, 220(7), 1267–1276.

Finneran, J. J. (2013) Dolphin "packet" use during long-range echolocation tasks, Journal of the Acoustical Society of America, 133(3), 1796–1810.

Firestein, S. (2005) A Nobel nose: The 2004 Nobel Prize in Physiology and Medicine, Neuron, 45(3), 333–338.

Fishbein, A. R., et al. (2020) Sound sequences in birdsong: How much do birds really care? Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 375(1789), 20190044.

Fleissner, G., et al. (2003) Ultrastructural analysis of a putative magnetoreceptor in the beak of homing pigeons, Journal of Comparative Neurology, 458(4), 350–360.

Fleissner, G., et al. (2007) A novel concept of Fe-mineral-based magnetoreception: Histological and physicochemical data from the upper beak of homing pigeons, Naturwissenschaften, 94(8), 631–642.

Forbes, A. A., et al. (2018) Quantifying the unquantifiable: Why Hymenoptera, not Coleoptera, is the most speciose animal order, BMC Ecology, 18(1), 21.

Ford, N. B., and Low, J. R. (1984) Sex pheromone source location by garter snakes, Journal of Chemical Ecology, 10(8), 1193–1199.

Forel, A. (1874) Les fourmis de la Suisse: Systématique, notices anatomiques et physiologiques, architecture, distribution géographique, nouvelles expériences et observations de moeurs. Zurich: Druck von Zürcher & Furrer.

Fournier, J. P., et al. (2013) If a bird flies in the forest, does an insect hear it? Biology Letters, 9(5), 20130319.

Fox, R., Lehmkuhle, S. W., and Westendorf, D. H. (1976) Falcon visual acuity, Science, 192(4236), 263–265.

Francis, C. D., et al. (2012) Noise pollution alters ecological services: Enhanced pollination and disrupted seed dispersal, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 279(1739), 2727–2735.

Francis, C. D., et al. (2017) Acoustic environments matter: Synergistic benefits to humans and ecological communities, Journal of Environmental Management, 203(Pt 1), 245–254.

Fransson, T., et al. (2001) Magnetic cues trigger extensive refuelling, Nature, 414(6859), 35–36.

Friis, I., Sjulstok, E., and Solov'yov, I. A. (2017) Computational reconstruction reveals a candidate magnetic biocompass to be likely irrelevant for magnetoreception, Scientific Reports, 7(1), 13908.

Frisk, G. V. (2012) Noiseonomics: The relationship between ambient noise levels in the sea and global economic trends, Scientific Reports, 2(1), 437.

Fritsches, K. A., Brill, R. W., and Warrant, E. J. (2005) Warm eyes provide superior vision in swordfishes, Current Biology, 15(1), 55–58.

Fukutomi, M., and Carlson, B. A. (2020) A history of corollary discharge: Contributions of mormyrid weakly electric fish, Frontiers in Integrative Neuroscience, 14, 42.

Fullard, J. H., and Yack, J. E. (1993) The evolutionary biology of insect hearing, Trends in Ecology & Evolution, 8(7), 248–252.

Gagliardo, A., et al. (2013) Oceanic navigation in Cory's shearwaters: Evidence for a crucial role of olfactory cues for homing after displacement, Journal of Experimental Biology, 216(15), 2798–2805.

Gagnon, Y. L., et al. (2015) Circularly polarized light as a communication signal in mantis shrimps, Current Biology, 25(23), 3074–3078.

Gal, R., et al. (2014) Sensory arsenal on the stinger of the parasitoid jewel wasp and its possible role in identifying cockroach brains, PLOS One, 9(2), e89683.

Galambos, R., and Griffin, D. R. (1942) Obstacle avoidance by flying bats: The cries of bats, Journal of Experimental Zoology, 89(3), 475–490.

Gall, M. D., Salameh, T. S., and Lucas, J. R. (2013) Songbird frequency selectivity and temporal resolution vary with sex and season, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 280(1751), 20122296.

Gall, M. D., and Wilczynski, W. (2015) Hearing conspecific vocal signals alters peripheral auditory sensitivity, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 282(1808), 20150749.

Garcia-Larrea, L., and Bastuji, H. (2018) Pain and consciousness, Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry, 87(Pt B), 193–199.

Gardiner, J. M., et al. (2014) Multisensory integration and behavioral plasticity in sharks from different ecological niches, PLOS One, 9(4), e93036.

Garm, A., and Nilsson, D.-E. (2014) Visual navigation in starfish: First evidence for the use of vision and eyes in starfish, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 281(1777), 20133011.

Garstang, M., et al. (1995) Atmospheric controls on elephant communication, Journal of Experimental Biology, 198(Pt 4), 939–951.

Gaspard, J. C., et al. (2017) Detection of hydrodynamic stimuli by the postcranial body of Florida manatees (Trichechus manatus latirostris), Journal of Comparative Physiology A, 203(2), 111–120.

Gaston, K. J. (2019) Nighttime ecology: The "nocturnal problem" revisited, The American Naturalist, 193(4), 481–502.

Gavelis, G. S., et al. (2015) Eye-like ocelloids are built from different endosymbiotically acquired components, Nature, 523(7559), 204–207.

Gehring, J., Kerlinger, P., and Manville, A. (2009) Communication towers, lights, and birds: Successful methods of reducing the frequency of avian collisions, Ecological Applications, 19(2), 505–514.

Gehring, W. J., and Wehner, R. (1995) Heat shock protein synthesis and thermotolerance in Cataglyphis, an ant from the Sahara desert, Proceedings of the National Academy of Sciences, 92(7), 2994–2998.

Geipel, I., et al. (2019) Bats actively use leaves as specular reflectors to detect acoustically camouflaged prey, Current Biology, 29(16), 2731–2736.e3.

Geipel, I., Jung, K., and Kalko, E. K. V. (2013) Perception of silent and motionless prey on vegetation by echolocation in the gleaning bat Micronycteris microtis, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 280(1754), 20122830.

Geiser, F. (2013) Hibernation, Current Biology, 23(5), R188–R193.

Gentle, M. J., and Breward, J. (1986) The bill tip organ of the chicken (Gallus gallus var. domesticus), Journal of Anatomy, 145, 79–85.

Ghose, K., Moss, C. F., and Horiuchi, T. K. (2007) Flying big brown bats emit a beam with two lobes in the vertical plane, Journal of the Acoustical Society of America, 122(6), 3717–3724.

Gil, D., et al. (2015) Birds living near airports advance their dawn chorus and reduce overlap with aircraft noise, Behavioral Ecology, 26(2), 435–443.

Gill, A. B., et al. (2014) Marine renewable energy, electromagnetic (EM) fields and EM-sensitive animals, in Shields, M. A., and Payne, A. I. L. (eds), Marine renewable energy technology and environmental interactions, 61–79. Dordrecht: Springer.

Gläser, N., and Kröger, R. H. H. (2017) Variation in rhinarium temperature indicates sensory specializations in placental mammals, Journal of Thermal Biology, 67, 30–34.

Godfrey-Smith, P. (2016) Other minds: The octopus, the sea, and the deep origins of consciousness. New York: Farrar, Straus and Giroux.

Goerlitz, H. R., et al. (2010) An aerial-hawking bat uses stealth echolocation to counter moth hearing, Current Biology, 20(17), 1568–1572.

Goldberg, Y. P., et al. (2012) Human Mendelian pain disorders: A key to discovery and validation of novel analgesics, Clinical Genetics, 82(4), 367–373.

Goldbogen, J. A., et al. (2019) Extreme bradycardia and tachycardia in the world's largest animal, Proceedings of the National Academy of Sciences, 116(50), 25329–25332.

Gol'din, P. (2014) "Antlers inside": Are the skull structures of beaked whales (Cetacea: Ziphiidae) used for echoic imaging and visual display? Biological Journal of the Linnean Society, 113(2), 510–515.

Goldsmith, T. H. (1980) Hummingbirds see near ultraviolet light, Science, 207(4432), 786–788.

Gonzalez-Bellido, P. T., Wardill, T. J., and Juusola, M. (2011) Compound eyes and retinal information processing in miniature dipteran species match their specific ecological demands, Proceedings of the National Academy of Sciences, 108(10), 4224–4229.

Göpfert, M. C., and Hennig, R. M. (2016) Hearing in insects, Annual Review of Entomology, 61, 257–276.

Göpfert, M. C., Surlykke, A., and Wasserthal, L. T. (2002) Tympanal and atympanal "mouth-ears" in hawkmoths (Sphingidae), Proceedings of the Royal Academy B: Biological Sciences, 269(1486), 89–95.

Gordon, T. A. C., et al. (2018) Habitat degradation negatively affects auditory settlement behavior of coral reef fishes, Proceedings of the National Academy of Sciences, 115(20), 5193–5198.

Gordon, T. A. C., et al. (2019) Acoustic enrichment can enhance fish community development on degraded coral reef habitat, Nature Communications, 10(1), 5414.

Gorham, P. W. (2013) Ballooning spiders: The case for electrostatic flight, arXiv:1309.4731.

Goris, R. C. (2011) Infrared organs of snakes: An integral part of vision, Journal of Herpetology, 45(1), 2–14.

Goté, J. T., et al. (2019) Growing tiny eyes: How juvenile jumping spiders retain high visual performance in the face of size limitations and developmental constraints, Vision Research, 160, 24–36.

Gould, E. (1965) Evidence for echolocation in the Tenrecidae of Madagascar, Proceedings of the American Philosophical Society, 109(6), 352–360.

Goutte, S., et al. (2017) Evidence of auditory insensitivity to vocalization frequencies in two frogs, Scientific Reports, 7(1), 12121.

Gracheva, E. O., et al. (2010) Molecular basis of infrared detection by snakes, Nature, 464(7291), 1006–1011.

Gracheva, E. O., et al. (2011) Ganglion-specific splicing of TRPV1 underlies infrared sensation in vampire bats, Nature, 476(7358), 88–91.

Gracheva, E. O., and Bagriantsev, S. N. (2015) Evolutionary adaptation to thermosensation, Current Opinion in Neurobiology, 34, 67–73.

Granger, J., et al. (2020) Gray whales strand more often on days with increased levels of atmospheric radio-frequency noise, Current Biology, 30(4), R155–R156.

Grant, R. A., Breakell, V., and Prescott, T. J. (2018) Whisker touch sensing guides locomotion in small, quadrupedal mammals, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 285(1880), 20180592.

Grant, R. A., Sperber, A. L., and Prescott, T. J. (2012) The role of orienting in vibrissal touch sensing, Frontiers in Behavioral Neuroscience, 6, 39.

Grasso, F. W. (2014) The octopus with two brains: How are distributed and central representations integrated in the octopus central nervous system? in Darmaillacq, A.-S., Dickel, L., and Mather, J. (eds), Cephalopod cognition, 94–122. Cambridge: Cambridge University Press.

Graziadei, P. P., and Gagne, H. T. (1976) Sensory innervation in the rim of the octopus sucker, Journal of Morphology, 150(3), 639–679.

Greenwood, V. (2012) The humans with super human vision, Discover Magazine. Available at: www.discovermagazine.com/mind/the-humans-with-super-human-vision.

Gregory, J. E., et al. (1989) Responses of electroreceptors in the snout of the echidna, Journal of Physiology, 414, 521–538.

Greif, S., et al. (2017) Acoustic mirrors as sensory traps for bats, Science, 357(6355), 1045–1047.

Griffin, D. R. (1944a) Echolocation by blind men, bats and radar, Science, 100(2609), 589–590.

Griffin, D. R. (1944b) The sensory basis of bird navigation, The Quarterly Review of Biology, 19(1), 15–31.

Griffin, D. R. (1953) Bat sounds under natural conditions, with evidence for echolocation of insect prey, Journal of Experimental Zoology, 123(3), 435–465.

Griffin, D. R. (1974) Listening in the dark: The acoustic orientation of bats and men. New York: Dover Publications.

Griffin, D. R. (2001) Return to the magic well: Echolocation behavior of bats and responses of insect prey, BioScience, 51(7), 555–556.

Griffin, D. R., and Galambos, R. (1941) The sensory basis of obstacle avoidance by flying bats, Journal of Experimental Zoology, 86(3), 481–506.

Griffin, D. R., Webster, F. A., and Michael, C. R. (1960) The echolocation of flying insects by bats, Animal Behaviour, 8(3), 141–154.

Grinnell, A. D. (1966) Mechanisms of overcoming interference in echolocating animals, in Busnel, R.-G. (ed), Animal Sonar Systems: Biology and Bionics, 1, 451–480.

Grinnell, A. D., Gould, E., and Fenton, M. B. (2016) A history of the study of echolocation, in Fenton, M. B., et al. (eds), Bat bioacoustics, 1–24. New York: Springer.

Grinnell, A. D., and Griffin, D. R. (1958) The sensitivity of echolocation in bats, Biological Bulletin, 114(1), 10–22.

Gross, K., Pasinelli, G., and Kunc, H. P. (2010) Behavioral plasticity allows short-term adjustment to a novel environment, The American Naturalist, 176(4), 456–464.

Grüsser, O.-J. (1994) Early concepts on efference copy and reafference, Behavioral and Brain Sciences, 17(2), 262–265.

Gu, J.-J., et al. (2012) Wing stridulation in a Jurassic katydid (Insecta, Orthoptera) produced low-pitched musical calls to attract females, Proceedings of the National Academy of Sciences, 109(10), 3868–3873.

Günther, R. H., O'Connell-Rodwell, C. E., and Klemperer, S. L. (2004) Seismic waves from elephant vocalizations: A possible communication mode? Geophysical Research Letters, 31(11).

Gutnick, T., et al. (2011) Octopus vulgaris uses visual information to determine the location of its arm, Current Biology, 21(6), 460–462.

Hagedorn, M. (2004) Essay: The lure of field research on electric fish, in von der Emde, G., Mogdans, J., and Kapoor, B. G. (eds), The senses of fish: Adaptations for the reception of natural stimuli, 362–368. Dordrecht: Springer.

Hagedorn, M., and Heiligenberg, W. (1985) Court and spark: Electric signals in the courtship and mating of gymnotoid fish, Animal Behaviour, 33(1), 254–265.

Hager, F. A., and Kirchner, W. H. (2013) Vibrational long-distance communication in the termites Macrotermes natalensis and Odontotermes sp., Journal of Experimental Biology, 216(17), 3249–3256.

Hager, F. A., and Krausa, K. (2019) Acacia ants respond to plant-borne vibrations caused by mammalian browsers, Current Biology, 29(5), 717–725.e3.

Halfwerk, W., et al. (2019) Adaptive changes in sexual signalling in response to urbanization, Nature Ecology & Evolution, 3(3), 374–380.

Hamel, J. A., and Cocroft, R. B. (2012) Negative feedback from maternal signals reduces false alarms by collectively signalling offspring, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 279(1743), 3820–3826.

Han, C. S., and Jablonski, P. G. (2010) Male water striders attract predators to intimidate females into copulation, Nature Communications, 1(1), 52.

Hanke, F. D., and Kelber, A. (2020) The eye of the common octopus (Octopus vulgaris), Frontiers in Physiology, 10, 1637.

Hanke, W., et al. (2010) Harbor seal vibrissa morphology suppresses vortex-induced vibrations, Journal of Experimental Biology, 213(15), 2665–2672.

Hanke, W., and Dehnhardt, G. (2015) Vibrissal touch in pinnipeds, Scholarpedia, 10(3), 6828.

Hanke, W., Rцmer, R., and Dehnhardt, G. (2006) Visual fields and eye movements in a harbor seal (Phoca vitulina), Vision Research, 46(17), 2804–2814.

Hardy, A. R., and Hale, M. E. (2020) Sensing the structural characteristics of surfaces: Texture encoding by a bottom-dwelling fish, Journal of Experimental Biology, 223(21), jeb227280.

Harley, H. E., Roitblat, H. L., and Nachtigall, P. E. (1996) Object representation in the bottlenose dolphin (Tursiops truncatus): Integration of visual and echoic information, Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior Processes, 22(2), 164–174.

Hart, N. S., et al. (2011) Microspectrophotometric evidence for cone monochromacy in sharks, Naturwissenschaften, 98(3), 193–201.

Hartline, P. H., Kass, L., and Loop, M. S. (1978) Merging of modalities in the optic tectum: Infrared and visual integration in rattlesnakes, Science, 199(4334), 1225–1229.

Hartzell, P. L., et al. (2011) Distribution and phylogeny of glacier ice worms (Mesenchytraeus solifugus and Mesenchytraeus solifugus rainierensis), Canadian Journal of Zoology, 83(9), 1206–1213.

Haspel, G., et al. (2012) By the teeth of their skin, cavefish find their way, Current Biology, 22(16), R629–R630.

Haynes, K. F., et al. (2002) Aggressive chemical mimicry of moth pheromones by a bolas spider: How does this specialist predator attract more than one species of prey? Chemoecology, 12(2), 99–105.

Healy, K., et al. (2013) Metabolic rate and body size are linked with perception of temporal information, Animal Behaviour, 86(4), 685–696.

Heffner, H. E. (1983) Hearing in large and small dogs: Absolute thresholds and size of the tympanic membrane, Behavioral Neuroscience, 97(2), 310–318.

Heffner, H. E., and Heffner, R. S. (2018) The evolution of mammalian hearing, in To the ear and back again – Advances in auditory biophysics: Proceedings of the 13th Mechanics of Hearing Workshop, St. Catharines, Canada, 130001. Available at: aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.5038516.

Heffner, R. S., and Heffner, H. E. (1985) Hearing range of the domestic cat, Hearing Research, 19(1), 85–88.

Hein, C. M., et al. (2011) Robins have a magnetic compass in both eyes, Nature, 471(7340), E1.

Heinrich, B. (1993) The hot-blooded insects: Strategies and mechanisms of thermoregulation. Berlin: Springer.

Henninger, J., et al. (2018) Statistics of natural communication signals observed in the wild identify important yet neglected stimulus regimes in weakly electric fish, Journal of Neuroscience, 38(24), 5456–5465.

Henry, K. S., et al. (2011) Songbirds tradeoff auditory frequency resolution and temporal resolution, Journal of Comparative Physiology A, 197(4), 351–359.

Henson, O. W. (1965) The activity and function of the middle-ear muscles in echo-locating bats, Journal of Physiology, 180(4), 871–887.

Hepper, P. G. (1988) The discrimination of human odour by the dog, Perception, 17(4), 549–554.

Hepper, P. G., and Wells, D. L. (2005) How many footsteps do dogs need to determine the direction of an odour trail? Chemical Senses, 30(4), 291–298.

Herberstein, M. E., Heiling, A. M., and Cheng, K. (2009) Evidence for UV-based sensory exploitation in Australian but not European crab spiders, Evolutionary Ecology, 23(4), 621–634.

Heyers, D., et al. (2007) A visual pathway links brain structures active during magnetic compass orientation in migratory birds, PLOS One, 2(9), e937.

Hildebrand, J. (2005) Impacts of anthropogenic sound, in Reynolds, J. E., et al. (eds), Marine mammal research: Conservation beyond crisis, 101–124. Baltimore: Johns Hopkins University Press.

Hill, P. S. M. (2008) Vibrational communication in animals. Cambridge, MA: Harvard University Press.

Hill, P. S. M. (2009) How do animals use substrate-borne vibrations as an information source? Naturwissenschaften, 96(12), 1355–1371.

Hill, P. S. M. (2014) Stretching the paradigm or building a new? Development of a cohesive language for vibrational communication, in Cocroft, R. B., et al. (eds), Studying vibrational communication, 13–30. Berlin: Springer.

Hill, P. S. M., and Wessel, A. (2016) Biotremology, Current Biology, 26(5), R187–R191.

Hines, H. M., et al. (2011) Wing patterning gene redefines the mimetic history of Heliconius butterflies, Proceedings of the National Academy of Sciences, 108(49), 19666–19671.

Hiramatsu, C., et al. (2017) Experimental evidence that primate trichromacy is well suited for detecting primate social colour signals, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 284(1856), 20162458.

Hiryu, S., et al. (2005) Doppler-shift compensation in the Taiwanese leaf-nosed bat (Hipposideros terasensis) recorded with a telemetry microphone system during flight, Journal of the Acoustical Society of America, 118(6), 3927–3933.

Hochner, B. (2012) An embodied view of octopus neurobiology, Current Biology, 22(20), R887–R892.

Hochner, B. (2013) How nervous systems evolve in relation to their embodiment: What we can learn from octopuses and other molluscs, Brain, Behavior and Evolution, 82(1), 19–30.

Hochstoeger, T., et al. (2020) The biophysical, molecular, and anatomical landscape of pigeon CRY4: A candidate light-based quantal magnetosensor, Science Advances, 6(33), eabb9110.

Hofer, B. (1908) Studien über die Hautsinnesorgane der Fische. I. Die Funktion der Seitenorgane bei den Fischen, Berichte aus der Kgl. Bayerischen Biologischen Versuchsstation in München, 1, 115–164.

Hoffstaetter, L. J., Bagriantsev, S. N., and Gracheva, E. O. (2018) TRPs et al.: A molecular toolkit for thermosensory adaptations, Pflьgers Archiv – European Journal of Physiology, 470(5), 745–759.

Holderied, M. W., and von Helversen, O. (2003) Echolocation range and wingbeat period match in aerial-hawking bats, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 270(1530), 2293–2299.

Holland, R. A., et al. (2006) Navigation: Bat orientation using Earth's magnetic field, Nature, 444(7120), 702.

Holy, T. E., and Guo, Z. (2005) Ultrasonic songs of male mice, PLOS Biology, 3(12), e386.

Hopkins, C., and Bass, A. (1981) Temporal coding of species recognition signals in an electric fish, Science, 212(4490), 85–87.

Hopkins, C. D. (1981) On the diversity of electric signals in a community of mormyrid electric fish in West Africa, American Zoologist, 21(1), 211–222.

Hopkins, C. D. (2005) Passive electrolocation and the sensory guidance of oriented behavior, in Bullock, T. H., et al. (eds), Electroreception, 264–289. New York: Springer.

Hopkins, C. D. (2009) Electrical perception and communication, in Squire, L. R. (ed), Encyclopedia of neuroscience, 813–831. Amsterdam: Elsevier.

Hore, P. J., and Mouritsen, H. (2016) The radical-pair mechanism of magnetoreception, Annual Review of Biophysics, 45(1), 299–344.

Horowitz, A. (2010) Inside of a dog: What dogs see, smell, and know. London: Simon & Schuster UK.

Horowitz, A. (2016) Being a dog: Following the dog into a world of smell. New York: Scribner.

Horowitz, A., and Franks, B. (2020) What smells? Gauging attention to olfaction in canine cognition research, Animal Cognition, 23(1), 11–18.

Horváth, G., et al. (2009) Polarized light pollution: A new kind of ecological photopollution, Frontiers in Ecology and the Environment, 7(6), 317–325.

Horwitz, J. (2015) War of the whales: A true story. New York: Simon & Schuster.

Hughes, A. (1977) The topography of vision in mammals of contrasting life style: Comparative optics and retinal organisation, in Crescitelli, F. (ed), The visual system in vertebrates, 613–756. New York: Springer.

Hughes, H. C. (2001) Sensory exotica: A world beyond human experience. Cambridge, MA: MIT Press.

Hulgard, K., et al. (2016) Big brown bats (Eptesicus fuscus) emit intense search calls and fly in stereotyped flight paths as they forage in the wild, Journal of Experimental Biology, 219(3), 334–340.

Hunt, S., et al. (1998) Blue tits are ultraviolet tits, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 265(1395), 451–455.

Hurst, J., et al. (eds), (2008) Chemical signals in vertebrates 11. New York: Springer.

Ibrahim, N., et al. (2014) Semiaquatic adaptations in a giant predatory dinosaur, Science, 345(6204), 1613–1616.

Ikinamo (2011) Simroid dental training humanoid robot communicates with trainee dentists #DigInfo. [Video] Available at: www.youtube.com/watch?v=C47NHADFQSo.

Inger, R., et al. (2014) Potential biological and ecological effects of flickering artificial light, PLOS One, 9(5), e98631.

Inman, M. (2013) Why the mantis shrimp is my new favorite animal, The Oatmeal. Available at: theoatmeal.com/comics/mantis_shrimp.

Irwin, W. P., Horner, A. J., and Lohmann, K. J. (2004) Magnetic field distortions produced by protective cages around sea turtle nests: Unintended consequences for orientation and navigation? Biological Conservation, 118(1), 117–120.

Ivanov, M. P. (2004) Dolphin's echolocation signals in a complicated acoustic environment, Acoustical Physics, 50(4), 469–479.

Jacobs, G. H. (1984) Within-species variations in visual capacity among squirrel monkeys (Saimiri sciureus): Color vision, Vision Research, 24(10), 1267–1277.

Jacobs, G. H., and Neitz, J. (1987) Inheritance of color vision in a New World monkey (Saimiri sciureus), Proceedings of the National Academy of Sciences, 84(8), 2545–2549.

Jacobs, G. H., Neitz, J., and Deegan, J. F. (1991) Retinal receptors in rodents maximally sensitive to ultraviolet light, Nature, 353(6345), 655–656.

Jacobs, L. F. (2012) From chemotaxis to the cognitive map: The function of olfaction, Proceedings of the National Academy of Sciences, 109(Suppl. 1), 10693–10700.

Jakob, E. M., et al. (2018) Lateral eyes direct principal eyes as jumping spiders track objects, Current Biology, 28(18), R1092–R1093.

Jakobsen, L., Ratcliffe, J. M., and Surlykke, A. (2013) Convergent acoustic field of view in echolocating bats, Nature, 493(7430), 93–96.

Japyassú, H. F., and Laland, K. N. (2017) Extended spider cognition, Animal Cognition, 20(3), 375–395.

Jechow, A., and Hцlker, F. (2020) Evidence that reduced air and road traffic decreased artificial night-time skyglow during COVID-19 lockdown in Berlin, Germany, Remote Sensing, 12(20), 3412.

Jiang, P., et al. (2012) Major taste loss in carnivorous mammals, Proceedings of the National Academy of Sciences, 109(13), 4956–4961.

Johnsen, S. (2012) The optics of life: A biologist's guide to light in nature. Princeton, NJ: Princeton University Press.

Johnsen, S. (2014) Hide and seek in the open sea: Pelagic camouflage and visual countermeasures, Annual Review of Marine Science, 6(1), 369–392.

Johnsen, S. (2017) Open questions: We don't really know anything, do we? Open questions in sensory biology, BMC Biology, 15, art. 43.

Johnsen, S., and Lohmann, K. J. (2005) The physics and neurobiology of magnetoreception, Nature Reviews Neuroscience, 6(9), 703–712.

Johnsen, S., Lohmann, K. J., and Warrant, E. J. (2020) Animal navigation: A noisy magnetic sense? Journal of Experimental Biology, 223(18), jeb164921.

Johnsen, S., and Widder, E. (2019) Mission logs: June 20, Here be monsters: We filmed a giant squid in America's backyard, NOAA Ocean Exploration. Available at: oceanexplorer.noaa.gov/explorations/19biolum/logs/jun20/jun20.html.

Johnson, M., et al. (2004) Beaked whales echolocate on prey, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 271(Suppl. 6), S383–S386.

Johnson, M., Aguilar de Soto, N., and Madsen, P. (2009) Studying the behaviour and sensory ecology of marine mammals using acoustic recording tags: A review, Marine Ecology Progress Series, 395, 55–73.

Johnson, R. N., et al. (2018) Adaptation and conservation insights from the koala genome, Nature Genetics, 50(8), 1102–1111.

Jones, G., and Teeling, E. (2006) The evolution of echolocation in bats, Trends in Ecology & Evolution, 21(3), 149–156.

Jordan, G., et al. (2010) The dimensionality of color vision in carriers of anomalous trichromacy, Journal of Vision, 10(8), 12.

Jordan, G., and Mollon, J. (2019) Tetrachromacy: The mysterious case of extra-ordinary color vision, Current Opinion in Behavioral Sciences, 30, 130–134.

Jordt, S.-E., and Julius, D. (2002) Molecular basis for species-specific sensitivity to "hot" chili peppers, Cell, 108(3), 421–430.

Josberger, E. E., et al. (2016) Proton conductivity in ampullae of Lorenzini jelly, Science Advances, 2(5), e1600112.

Jung, J., et al. (2019) How do red-eyed treefrog embryos sense motion in predator attacks? Assessing the role of vestibular mechanoreception, Journal of Experimental Biology, 222(21), jeb206052.

Jung, K., Kalko, E. K. V., and von Helversen, O. (2007) Echolocation calls in Central American emballonurid bats: Signal design and call frequency alternation, Journal of Zoology, 272(2), 125–137.

Kajiura, S. M. (2001) Head morphology and electrosensory pore distribution of carcharhinid and sphyrnid sharks, Environmental Biology of Fishes, 61(2), 125–133.

Kajiura, S. M. (2003) Electroreception in neonatal bonnethead sharks, Sphyrna tiburo, Marine Biology, 143(3), 603–611.

Kajiura, S. M., and Holland, K. N. (2002) Electroreception in juvenile scalloped hammerhead and sandbar sharks, Journal of Experimental Biology, 205(23), 3609–3621.

Kalberer, N. M., Reisenman, C. E., and Hildebrand, J. G. (2010) Male moths bearing transplanted female antennae express characteristically female behaviour and central neural activity, Journal of Experimental Biology, 213(8), 1272–1280.

Kalka, M. B., Smith, A. R., and Kalko, E. K. V. (2008) Bats limit arthropods and herbivory in a tropical forest, Science, 320(5872), 71.

Kalmijn, A. J. (1971) The electric sense of sharks and rays, Journal of Experimental Biology, 55(2), 371–383.

Kalmijn, A. J. (1974) The detection of electric fields from inanimate and animate sources other than electric organs, in Fessard, A. (ed), Electroreceptors and other specialized receptors in lower vertebrates, 147–200. Berlin: Springer.

Kalmijn, A. J. (1982) Electric and magnetic field detection in elasmobranch fishes, Science, 218(4575), 916–918.

Kaminski, J., et al. (2019) Evolution of facial muscle anatomy in dogs, Proceedings of the National Academy of Sciences, 116(29), 14677–14681.

Kane, S. A., Van Beveren, D., and Dakin, R. (2018) Biomechanics of the peafowl's crest reveals frequencies tuned to social displays, PLOS One, 13(11), e0207247.

Kant, I. (2007) Anthropology, history, and education. Cambridge: Cambridge University Press.

Kapoor, M. (2020) The only catfish native to the western U.S. is running out of water, High Country News. Available at: www.hcn.org/issues/52.7/fish-the-only-catfish-native-to-the-western-u-s-is-running-out-of-water.

Kardong, K. V., and Berkhoudt, H. (1999) Rattlesnake hunting behavior: Correlations between plasticity of predatory performance and neuroanatomy, Brain, Behavior and Evolution, 53(1), 20–28.

Kardong, K. V., and Mackessy, S. P. (1991) The strike behavior of a congenitally blind rattlesnake, Journal of Herpetology, 25(2), 208–211.

Kasumyan, A. O. (2019) The taste system in fishes and the effects of environmental variables, Journal of Fish Biology, 95(1), 155–178.

Katz, H. K., et al. (2015) Eye movements in chameleons are not truly independent – Evidence from simultaneous monocular tracking of two targets, Journal of Experimental Biology, 218(13), 2097–2105.

Kavaliers, M. (1988) Evolutionary and comparative aspects of nociception, Brain Research Bulletin, 21(6), 923–931.

Kawahara, A. Y., et al. (2019) Phylogenomics reveals the evolutionary timing and pattern of butterflies and moths, Proceedings of the National Academy of Sciences, 116(45), 22657–22663.

Kelber, A., Balkenius, A., and Warrant, E. J. (2002) Scotopic colour vision in nocturnal hawkmoths, Nature, 419(6910), 922–925.

Kelber, A., Vorobyev, M., and Osorio, D. (2003) Animal colour vision – Behavioural tests and physiological concepts, Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society, 78(1), 81–118.

Keller, A., et al. (2007) Genetic variation in a human odorant receptor alters odour perception, Nature, 449(7161), 468–472.

Keller, A., and Vosshall, L. B. (2004a) A psychophysical test of the vibration theory of olfaction, Nature Neuroscience, 7(4), 337–338.

Keller, A., and Vosshall, L. B. (2004b) Human olfactory psychophysics, Current Biology, 14(20), R875–R878.

Kempster, R. M., Hart, N. S., and Collin, S. P. (2013) Survival of the stillest: Predator avoidance in shark embryos, PLOS One, 8(1), e52551.

Ketten, D. R. (1997) Structure and function in whale ears, Bioacoustics, 8(1–2), 103–135.

Key, B. (2016) Why fish do not feel pain, Animal Sentience, 1(3).

Key, F. M., et al. (2018) Human local adaptation of the TRPM8 cold receptor along a latitudinal cline, PLOS Genetics, 14(5), e1007298.

Kick, S., and Simmons, J. (1984) Automatic gain control in the bat's sonar receiver and the neuroethology of echolocation, Journal of Neuroscience, 4(11), 2725–2737.

Kimchi, T., Etienne, A. S., and Terkel, J. (2004) A subterranean mammal uses the magnetic compass for path integration, Proceedings of the National Academy of Sciences, 101(4), 1105–1109.

King, J. E., Becker, R. F., and Markee, J. E. (1964) Studies on olfactory discrimination in dogs: (3) Ability to detect human odour trace, Animal Behaviour, 12(2), 311–315.

Kingston, A. C. N., et al. (2015) Visual phototransduction components in cephalopod chromatophores suggest dermal photoreception, Journal of Experimental Biology, 218(10), 1596–1602.

Kirschfeld, K. (1976) The resolution of lens and compound eyes, in Zettler, F., and Weiler, R. (eds), Neural principles in vision, 354–370. Berlin: Springer.

Kirschvink, J., et al. (1997) Measurement of the threshold sensitivity of honeybees to weak, extremely low-frequency magnetic fields, Journal of Experimental Biology, 200(Pt 9), 1363–1368.

Kish, D. (1995) Echolocation: How humans can "see" without sight. Unpublished master's thesis, California State University.

Kish, D. (2015) How I use sonar to navigate the world. TED Talk. Available at: www.ted.com/talks/daniel_kish_how_i_use_sonar_to_navigate_the_world.

Klärner, D., and Barth, F. G. (1982) Vibratory signals and prey capture in orb-weaving spiders (Zygiella x-notata, Nephila clavipes; Araneidae), Journal of Comparative Physiology, 148(4), 445–455.

Klopsch, C., Kuhlmann, H. C., and Barth, F. G. (2012) Airflow elicits a spider's jump towards airborne prey. I. Airflow around a flying blowfly, Journal of the Royal Society Interface, 9(75), 2591–2602.

Klopsch, C., Kuhlmann, H. C., and Barth, F. G. (2013) Airflow elicits a spider's jump towards airborne prey. II. Flow characteristics guiding behaviour, Journal of the Royal Society Interface, 10(82), 20120820.

Knop, E., et al. (2017) Artificial light at night as a new threat to pollination, Nature, 548(7666), 206–209.

Knudsen, E. I., Blasdel, G. G., and Konishi, M. (1979) Sound localization by the barn owl (Tyto alba) measured with the search coil technique, Journal of Comparative Physiology A, 133(1), 1–11.

Kober, R., and Schnitzler, H. (1990) Information in sonar echoes of fluttering insects available for echolocating bats, Journal of the Acoustical Society of America, 87(2), 882–896.

Kojima, S. (1990) Comparison of auditory functions in the chimpanzee and human, Folia Primatologica, 55(2), 62–72.

Kolbert, E. (2014) The sixth extinction: An unnatural history. New York: Henry Holt.

Konishi, M. (1969) Time resolution by single auditory neurones in birds, Nature, 222(5193), 566–567.

Konishi, M. (1973) Locatable and nonlocatable acoustic signals for barn owls, The American Naturalist, 107(958), 775–785.

Konishi, M. (2012) How the owl tracks its prey, American Scientist, 100(6), 494.

Koselj, K., Schnitzler, H.-U., and Siemers, B. M. (2011) Horseshoe bats make adaptive prey-selection decisions, informed by echo cues, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 278(1721), 3034–3041.

Koshitaka, H., et al. (2008) Tetrachromacy in a butterfly that has eight varieties of spectral receptors, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 275(1637), 947–954.

Kothari, N. B., et al. (2014) Timing matters: Sonar call groups facilitate target localization in bats, Frontiers in Physiology, 5, 168.

Krestel, D., et al. (1984) Behavioral determination of olfactory thresholds to amyl acetate in dogs, Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 8(2), 169–174.

Kröger, R. H. H., and Goiricelaya, A. B. (2017) Rhinarium temperature dynamics in domestic dogs, Journal of Thermal Biology, 70, 15–19.

Krumm, B., et al. (2017) Barn owls have ageless ears, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 284(1863), 20171584.

Kuhn, R. A., et al. (2010) Hair density in the Eurasian otter Lutra lutra and the sea otter Enhydra lutris, Acta Theriologica, 55(3), 211–222.

Kuna, V. M., and Nábělek, J. L. (2021) Seismic crustal imaging using fin whale songs, Science, 371(6530), 731–735.

Kunc, H., et al. (2014) Anthropogenic noise affects behavior across sensory modalities, The American Naturalist, 184 (4), E93–E100.

Kürten, L., and Schmidt, U. (1982) Thermoperception in the common vampire bat (Desmodus rotundus), Journal of Comparative Physiology A, 146(2), 223–228.

Kwon, D. (2019) Watcher of whales: A profile of Roger Payne. The Scientist. Available at: www.the-scientist.com/profile/watcher-of-whales-a-profile-of-roger-payne-66610.

Kyba, C. C. M., et al. (2017) Artificially lit surface of Earth at night increasing in radiance and extent, Science Advances, 3(11), e1701528.

Land, M. F. (1966) A multilayer interference reflector in the eye of the scallop, Pecten maximus, Journal of Experimental Biology, 45(3), 433–447.

Land, M. F. (1969a) Movements of the retinae of jumping spiders (Salticidae: Dendryphantinae) in response to visual stimuli, Journal of Experimental Biology, 51(2), 471–493.

Land, M. F. (1969b) Structure of the retinae of the principal eyes of jumping spiders (Salticidae: Dendryphantinae) in relation to visual optics, Journal of Experimental Biology, 51(2), 443–470.

Land, M. F. (2003) The spatial resolution of the pinhole eyes of giant clams (Tridacna maxima), Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 270(1511), 185–188.

Land, M. F. (2018) Eyes to see: The astonishing variety of vision in nature. Oxford: Oxford University Press.

Land, M. F., et al. (1990) The eye-movements of the mantis shrimp Odontodactylus scyllarus (Crustacea: Stomatopoda), Journal of Comparative Physiology A, 167(2), 155–166.

Landler, L., et al. (2018) Comment on "Magnetosensitive neurons mediate geomagnetic orientation in Caenorhabditis elegans," eLife, 7, e30187.

Landolfa, M. A., and Barth, F. G. (1996) Vibrations in the orb web of the spider Nephila clavipes: Cues for discrimination and orientation, Journal of Comparative Physiology A, 179(4), 493–508.

Lane, K. A., Lucas, K. M., and Yack, J. E. (2008) Hearing in a diurnal, mute butterfly, Morpho peleides (Papilionoidea, Nymphalidae), Journal of Comparative Neurology, 508(5), 677–686.

Laska, M. (2017) Human and animal olfactory capabilities compared, in Buettner, A. (ed), Springer handbook of odor, 81–82. New York: Springer.

Laughlin, S. B., and Weckström, M. (1993) Fast and slow photoreceptors – A comparative study of the functional diversity of coding and conductances in the Diptera, Journal of Comparative Physiology A, 172(5), 593–609.

Laursen, W. J., et al. (2016) Low-cost functional plasticity of TRPV1 supports heat tolerance in squirrels and camels, Proceedings of the National Academy of Sciences, 113(40), 11342–11347.

LaVinka, P. C., and Park, T. J. (2012) Blunted behavioral and C Fos responses to acidic fumes in the African naked mole-rat, PLOS One, 7(9), e45060.

Lavoué, S., et al. (2012) Comparable ages for the independent origins of electrogenesis in African and South American weakly electric fishes, PLOS One, 7(5), e36287.

Lawson, S. L., et al. (2018) Relative salience of syllable structure and syllable order in zebra finch song, Animal Cognition, 21(4), 467–480.

Lazzari, C. R. (2009) Orientation towards hosts in haematophagous insects, in Simpson, S., and Casas, J. (eds), Advances in insect physiology, vol. 37, 1–58. Amsterdam: Elsevier.

Lecocq, T., et al. (2020) Global quieting of high-frequency seismic noise due to COVID-19 pandemic lockdown measures, Science, 369(6509), 1338–1343.

Lee-Johnson, C. P., and Carnegie, D. A. (2010) Mobile robot navigation modulated by artificial emotions, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Part B (Cybernetics), 40(2), 469–480.

Legendre, F., Marting, P. R., and Cocroft, R. B. (2012) Competitive masking of vibrational signals during mate searching in a treehopper, Animal Behaviour, 83(2), 361–368.

Leitch, D. B., and Catania, K. C. (2012) Structure, innervation and response properties of integumentary sensory organs in crocodilians, Journal of Experimental Biology, 215(23), 4217–4230.

Lenoir, A., et al. (2001) Chemical ecology and social parasitism in ants, Annual Review of Entomology, 46(1), 573–599.

Leonard, M. L., and Horn, A. G. (2008) Does ambient noise affect growth and begging call structure in nestling birds? Behavioral Ecology, 19(3), 502–507.

Leonhardt, S. D., et al. (2016) Ecology and evolution of communication in social insects, Cell, 164(6), 1277–1287.

Levy, G., and Hochner, B. (2017) Embodied organization of Octopus vulgaris morphology, vision, and locomotion, Frontiers in Physiology, 8, 164.

Lewin, G., Lu, Y., and Park, T. (2004) A plethora of painful molecules, Current Opinion in Neurobiology, 14(4), 443–449.

Lewis, E. R., et al. (2006) Preliminary evidence for the use of microseismic cues for navigation by the Namib golden mole, Journal of the Acoustical Society of America, 119(2), 1260–1268.

Lewis, J. (2014) Active electroreception: Signals, sensing, and behavior, in Evans, D. H., Claiborne, J. B., and Currie, S. (eds), The physiology of fishes, 4th ed., 373–388. Boca Raton, FL: CRC Press.

Li, F. (2013) Taste perception: From the tongue to the testis, Molecular Human Reproduction, 19(6), 349–360.

Li, L., et al. (2015) Multifunctionality of chiton biomineralized armor with an integrated visual system, Science, 350(6263), 952–956.

Lind, O., et al. (2013) Ultraviolet sensitivity and colour vision in raptor foraging, Journal of Experimental Biology, 216(Pt 10), 1819–1826.

Linsley, E. G. (1943) Attraction of Melanophila beetles by fire and smoke, Journal of Economic Entomology, 36(2), 341–342.

Linsley, E. G., and Hurd, P. D. (1957) Melanophila beetles at cement plants in Southern California (Coleoptera, Buprestidae), Coleopterists Bulletin, 11(1/2), 9–11.

Lissmann, H. W. (1951) Continuous electrical signals from the tail of a fish, Gymnarchus niloticus Cuv., Nature, 167(4240), 201–202.

Lissmann, H. W. (1958) On the function and evolution of electric organs in fish, Journal of Experimental Biology, 35(1), 156–191.

Lissmann, H. W., and Machin, K. E. (1958) The mechanism of object location in Gymnarchus niloticus and similar fish, Journal of Experimental Biology, 35(2), 451–486.

Liu, M. Z., and Vosshall, L. B. (2019) General visual and contingent thermal cues interact to elicit attraction in female Aedes aegypti mosquitoes, Current Biology, 29(13), 2250–2257.e4.

Liu, Z., et al. (2014) Repeated functional convergent effects of NaV1.7 on acid insensitivity in hibernating mammals, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 281(1776), 20132950.

Lloyd, E., et al. (2018) Evolutionary shift towards lateral line dependent prey capture behavior in the blind Mexican cavefish, Developmental Biology, 441(2), 328–337.

Lohmann, K. J. (1991) Magnetic orientation by hatchling loggerhead sea turtles (Caretta caretta), Journal of Experimental Biology, 155, 37–49.

Lohmann, K., et al. (1995) Magnetic orientation of spiny lobsters in the ocean: Experiments with undersea coil systems, Journal of Experimental Biology, 198(Pt 10), 2041–2048.

Lohmann, K. J., et al. (2001) Regional magnetic fields as navigational markers for sea turtles, Science, 294(5541), 364–366.

Lohmann, K. J., et al. (2004) Geomagnetic map used in sea-turtle navigation, Nature, 428(6986), 909–910.

Lohmann, K., and Lohmann, C. (1994) Detection of magnetic inclination angle by sea turtles: A possible mechanism for determining latitude, Journal of Experimental Biology, 194(1), 23–32.

Lohmann, K. J., and Lohmann, C. M. F. (1996) Detection of magnetic field intensity by sea turtles, Nature, 380(6569), 59–61.

Lohmann, K. J., and Lohmann, C. M. F. (2019) There and back again: Natal homing by magnetic navigation in sea turtles and salmon, Journal of Experimental Biology, 222(Suppl. 1), jeb184077.

Lohmann, K. J., Putman, N. F., and Lohmann, C. M. F. (2008) Geomagnetic imprinting: A unifying hypothesis of long-distance natal homing in salmon and sea turtles, Proceedings of the National Academy of Sciences, 105(49), 19096–19101.

Longcore, T. (2018) Hazard or hope? LEDs and wildlife, LED Professional Review, 70, 52–57.

Longcore, T., et al. (2012) An estimate of avian mortality at communication towers in the United States and Canada, PLOS One, 7(4), e34025.

Longcore, T., and Rich, C. (2016) Artificial night lighting and protected lands: Ecological effects and management approaches. Natural Resource Report 2017/1493.

Lu, P., et al. (2017) Extraoral bitter taste receptors in health and disease, Journal of General Physiology, 149(2), 181–197.

Lubbock, J. (1881) Observations on ants, bees, and wasps. – Part VIII, Journal of the Linnean Society of London, Zoology, 15(87), 362–387.

Lucas, J., et al. (2002) A comparative study of avian auditory brainstem responses: Correlations with phylogeny and vocal complexity, and seasonal effects, Journal of Comparative Physiology A, 188(11–12), 981–992.

Lucas, J. R., et al. (2007) Seasonal variation in avian auditory evoked responses to tones: A comparative analysis of Carolina chickadees, tufted titmice, and white-breasted nuthatches, Journal of Comparative Physiology A, 193(2), 201–215.

Ludeman, D. A., et al. (2014) Evolutionary origins of sensation in metazoans: Functional evidence for a new sensory organ in sponges, BMC Evolutionary Biology, 14(1), 3.

Maan, M. E., and Cummings, M. E. (2012) Poison frog colors are honest signals of toxicity, particularly for bird predators, The American Naturalist, 179(1), E1–E14.

Macpherson, F. (2011) Individuating the senses, in Macpherson, F. (ed), The senses: Classic and contemporary philosophical perspectives, 3–43. Oxford: Oxford University Press.

Madhav, M. S., et al. (2018) High-resolution behavioral mapping of electric fishes in Amazonian habitats, Scientific Reports, 8(1), 5830.

Madsen, P. T., et al. (2002) Sperm whale sound production studied with ultrasound time/depth-recording tags, Journal of Experimental Biology, 205(Pt 13), 1899–1906.

Madsen, P. T., et al. (2013) Echolocation in Blainville's beaked whales (Mesoplodon densirostris), Journal of Comparative Physiology A, 199(6), 451–469.

Madsen, P. T., and Surlykke, A. (2014) Echolocation in air and water, in Surlykke, A., et al. (eds), Biosonar, 257–304. New York: Springer.

Majid, A. (2015) Cultural factors shape olfactory language, Trends in Cognitive Sciences, 19(11), 629–630.

Majid, A., et al. (2017) What makes a better smeller? Perception, 46(3–4), 406–430.

Majid, A., and Kruspe, N. (2018) Hunter-gatherer olfaction is special, Current Biology, 28(3), 409–413.e2.

Malakoff, D. (2010) A push for quieter ships, Science, 328(5985), 1502–1503.

Mancuso, K., et al. (2009) Gene therapy for red-green colour blindness in adult primates, Nature, 461(7625), 784–787.

Marder, E., and Bucher, D. (2007) Understanding circuit dynamics using the stomatogastric nervous system of lobsters and crabs, Annual Review of Physiology, 69(1), 291–316.

Marshall, C. D., et al. (1998) Prehensile use of perioral bristles during feeding and associated behaviors of the Florida manatee (Trichechus manatus latirostris), Marine Mammal Science, 14(2), 274–289.

Marshall, C. D., Clark, L. A., and Reep, R. L. (1998) The muscular hydrostat of the Florida manatee (Trichechus manatus latirostris): A functional morphological model of perioral bristle use, Marine Mammal Science, 14(2), 290–303.

Marshall, J., and Arikawa, K. (2014) Unconventional colour vision, Current Biology, 24(24), R1150–R1154.

Marshall, J., Carleton, K. L., and Cronin, T. (2015) Colour vision in marine organisms, Current Opinions in Neurobiology, 34, 86–94.

Marshall, J., and Oberwinkler, J. (1999) The colourful world of the mantis shrimp, Nature, 401(6756), 873–874.

Marshall, N. J. (1988) A unique colour and polarization vision system in mantis shrimps, Nature, 333(6173), 557–560.

Marshall, N. J., et al. (2019a) Colours and colour vision in reef fishes: Past, present and future research directions, Journal of Fish Biology, 95(1), 5–38.

Marshall, N. J., et al. (2019b) Polarisation signals: A new currency for communication, Journal of Experimental Biology, 222(3), jeb134213.

Marshall, N. J., Land, M. F., and Cronin, T. W. (2014) Shrimps that pay attention: Saccadic eye movements in stomatopod crustaceans, Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 369(1636), 20130042.

Martin, G. R. (2012) Through birds' eyes: Insights into avian sensory ecology, Journal of Ornithology, 153(Suppl. 1), 23–48.

Martin, G. R., Portugal, S. J., and Murn, C. P. (2012) Visual fields, foraging and collision vulnerability in Gyps vultures, Ibis, 154(3), 626–631.

Martinez, V., et al. (2020) Antlions are sensitive to subnanometer amplitude vibrations carried by sand substrates, Journal of Comparative Physiology A, 206(5), 783–791.

Masland, R. H. (2017) Vision: Two speeds in the retina, Current Biology, 27(8), R303–R305.

Mason, A. C., Oshinsky, M. L., and Hoy, R. R. (2001) Hyperacute directional hearing in a microscale auditory system, Nature, 410(6829), 686–690.

Mason, M. J. (2003) Bone conduction and seismic sensitivity in golden moles (Chrysochloridae), Journal of Zoology, 260(4), 405–413.

Mason, M. J., and Narins, P. M. (2002) Seismic sensitivity in the desert golden mole (Eremitalpa granti): A review, Journal of Comparative Psychology, 116(2), 158–163.

Mass, A. M., and Supin, A. Y. (1995) Ganglion cell topography of the retina in the bottlenosed dolphin, Tursiops truncatus, Brain, Behavior and Evolution, 45(5), 257–265.

Mass, A. M., and Supin, A. Y. (2007) Adaptive features of aquatic mammals' eye, The Anatomical Record, 290(6), 701–715.

Masters, W. M. (1984) Vibrations in the orbwebs of Nuctenea sclopetaria (Araneidae). I. Transmission through the web, Behavioral Ecology and Sociobiology, 15(3), 207–215.

Matos-Cruz, V., et al. (2017) Molecular prerequisites for diminished cold sensitivity in ground squirrels and hamsters, Cell Reports, 21(12), 3329–3337.

Maximov, V. V. (2000) Environmental factors which may have led to the appearance of colour vision, Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 355(1401), 1239–1242.

McArthur, C., et al. (2019) Plant volatiles are a salient cue for foraging mammals: Elephants target preferred plants despite background plant odour, Animal Behaviour, 155, 199–216.

McBride, C. S. (2016) Genes and odors underlying the recent evolution of mosquito preference for humans, Current Biology, 26(1), R41–R46.

McBride, C. S., et al. (2014) Evolution of mosquito preference for humans linked to an odorant receptor, Nature, 515(7526), 222–227.

McCulloch, K. J., Osorio, D., and Briscoe, A. D. (2016) Sexual dimorphism in the compound eye of Heliconius erato: A nymphalid butterfly with at least five spectral classes of photoreceptor, Journal of Experimental Biology, 219(15), 2377–2387.

McGann, J. P. (2017) Poor human olfaction is a 19th-century myth, Science, 356(6338), eaam7263.

McGregor, P. K., and Westby, G. M. (1992) Discrimination of individually characteristic electric organ discharges by a weakly electric fish, Animal Behaviour, 43(6), 977–986.

McKemy, D. D. (2007) Temperature sensing across species, Pflügers Archiv – European Journal of Physiology, 454(5), 777–791.

McKenzie, S. K., and Kronauer, D. J. C. (2018) The genomic architecture and molecular evolution of ant odorant receptors, Genome Research, 28(11), 1757–1765.

McMeniman, C. J., et al. (2014) Multimodal integration of carbon dioxide and other sensory cues drives mosquito attraction to humans, Cell, 156(5), 1060–1071.

Meister, M. (2016) Physical limits to magnetogenetics, eLife, 5, e17210.

Melin, A. D., et al. (2007) Effects of colour vision phenotype on insect capture by a free-ranging population of white-faced capuchins, Cebus capucinus, Animal Behaviour, 73(1), 205–214.

Melin, A. D., et al. (2016) Zebra stripes through the eyes of their predators, zebras, and humans, PLOS One, 11(1), e0145679.

Melin, A. D., et al. (2017) Trichromacy increases fruit intake rates of wild capuchins (Cebus capucinus imitator), Proceedings of the National Academy of Sciences, 114(39), 10402–10407.

Melo, N., et al. (2021) The irritant receptor TRPA1 mediates the mosquito repellent effect of catnip, Current Biology, 31(9), 1988–1994.e5.

Mencinger-Vračko, B., and Devetak, D. (2008) Orientation of the pit-building antlion larva Euroleon (Neuroptera, Myrmeleontidae) to the direction of substrate vibrations caused by prey, Zoology, 111(1), 2–8.

Menda, G., et al. (2019) The long and short of hearing in the mosquito Aedes aegypti, Current Biology, 29(4), 709–714.e4.

Merkel, F. W., and Fromme, H. G. (1958) Untersuchungen über das Orientierungsvermögen nächtlich ziehender Rotkehlchen, Naturwissenschaften, 45(2), 499–500.

Merker, B. (2005) The liabilities of mobility: A selection pressure for the transition to consciousness in animal evolution, Consciousness and Cognition, 14(1), 89–114.

Mettam, J. J., et al. (2011) The efficacy of three types of analgesic drugs in reducing pain in the rainbow trout, Oncorhynchus mykiss, Applied Animal Behaviour Science, 133(3), 265–274.

Meyer-Rochow, V. B. (1978) The eyes of mesopelagic crustaceans. II. Streetsia challengeri (amphipoda), Cell and Tissue Research, 186(2), 337–349.

Mhatre, N., Sivalinghem, S., and Mason, A. C. (2018) Posture controls mechanical tuning in the black widow spider mechanosensory system, bioRxiv. Available at: biorxiv.org/lookup/doi/10.1101/484238.

Middendorff, A. T. (1855) Die Isepiptesen Russlands: Grundlagen zur Erforschung der Zugzeiten und Zugrichtungen der Vögel Russlands. St. Petersburg: Academie impériale des Sciences.

Miles, R. N., Robert, D., and Hoy, R. R. (1995) Mechanically coupled ears for directional hearing in the parasitoid fly Ormia ochracea, Journal of the Acoustical Society of America, 98(6), 3059–3070.

Miller, A. K., Hensman, M. C., et al. (2015) African elephants (Loxodonta africana) can detect TNT using olfaction: Implications for biosensor application, Applied Animal Behaviour Science, 171, 177–183.

Miller, A. K., Maritz, B., et al. (2015) An ambusher's arsenal: Chemical crypsis in the puff adder (Bitis arietans), Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 282(1821), 20152182.

Miller, P. J. O., Kvadsheim, P. H., et al. (2015) First indications that northern bottlenose whales are sensitive to behavioural disturbance from anthropogenic noise, Royal Society Open Science, 2(6), 140484.

Millsopp, S., and Laming, P. (2008) Trade-offs between feeding and shock avoidance in goldfish (Carassius auratus), Applied Animal Behaviour Science, 113(1), 247–254.

Mitchinson, B., et al. (2011) Active vibrissal sensing in rodents and marsupials, Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 366(1581), 3037–3048.

Mitkus, M., et al. (2018) Raptor vision, in Sherman, S. M. (ed), Oxford research encyclopedia of neuroscience. Oxford: Oxford University Press.

Mitra, O., et al. (2009) Grunting for worms: Seismic vibrations cause Diplocardia earthworms to emerge from the soil, Biology Letters, 5(1), 16–19.

Moayedi, Y., Nakatani, M., and Lumpkin, E. (2015) Mammalian mechanoreception, Scholarpedia, 10(3), 7265.

Modrell, M. S., et al. (2011) Electrosensory ampullary organs are derived from lateral line placodes in bony fishes, Nature Communications, 2(1), 496.

Mogdans, J. (2019) Sensory ecology of the fish lateral-line system: Morphological and physiological adaptations for the perception of hydrodynamic stimuli, Journal of Fish Biology, 95(1), 53–72.

Møhl, B., et al. (2003) The monopulsed nature of sperm whale clicks, Journal of the Acoustical Society of America, 114(2), 1143–1154.

Moir, H. M., Jackson, J. C., and Windmill, J. F. C. (2013) Extremely high frequency sensitivity in a "simple" ear, Biology Letters, 9(4), 20130241.

Mollon, J. D. (1989) "Tho' she kneel'd in that place where they grew…": The uses and origins of primate colour vision, Journal of Experimental Biology, 146, 21–38.

Monnin, T., et al. (2002) Pretender punishment induced by chemical signalling in a queenless ant, Nature, 419(6902), 61–65.

Montague, M. J., Danek-Gontard, M., and Kunc, H. P. (2013) Phenotypic plasticity affects the response of a sexually selected trait to anthropogenic noise, Behavioral Ecology, 24(2), 343–348.

Montealegre-Z, F., et al. (2012) Convergent evolution between insect and mammalian audition, Science, 338(6109), 968–971.

Monterey Bay Aquarium (2016) Say hello to Selka! Monterey Bay Aquarium. Available at: montereybayaquarium.tumblr.com/post/149326681398/say-hello-to-selka.

Montgomery, J., Bleckmann, H., and Coombs, S. (2013) Sensory ecology and neuroethology of the lateral line, in Coombs, S., et al. (eds), The lateral line system, 121–150. New York: Springer.

Montgomery, J. C., and Saunders, A. J. (1985) Functional morphology of the piper Hyporhamphus ihi with reference to the role of the lateral line in feeding, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 224(1235), 197–208.

Mooney, T. A., Yamato, M., and Branstetter, B. K. (2012) Hearing in cetaceans: From natural history to experimental biology, Advances in marine biology, 63, 197–246.

Moore, B., et al. (2017) Structure and function of regional specializations in the vertebrate retina, in Kaas, J. H., and Streidter, G. (eds), Evolution of nervous systems, 351–372. Oxford, UK: Academic Press.

Moran, D., Softley, R., and Warrant, E. J. (2015) The energetic cost of vision and the evolution of eyeless Mexican cavefish, Science Advances, 1(8), e1500363.

Moreau, C. S., et al. (2006) Phylogeny of the ants: Diversification in the age of angiosperms, Science, 312(5770), 101–104.

Morehouse, N. (2020) Spider vision, Current Biology, 30(17), R975–R980.

Moreira, L. A. A., et al. (2019) Platyrrhine color signals: New horizons to pursue, Evolutionary Anthropology: Issues, News, and Reviews, 28(5), 236–248.

Morley, E. L., and Robert, D. (2018) Electric fields elicit ballooning in spiders, Current Biology, 28(14), 2324–2330.e2.

Mortimer, B. (2017) Biotremology: Do physical constraints limit the propagation of vibrational information? Animal Behaviour, 130, 165–174.

Mortimer, B., et al. (2014) The speed of sound in silk: Linking material performance to biological function, Advanced Materials, 26(30), 5179–5183.

Mortimer, B., et al. (2016) Tuning the instrument: Sonic properties in the spider's web, Journal of the Royal Society Interface, 13(122), 20160341.

Mortimer, J. A., and Portier, K. M. (1989) Reproductive homing and internesting behavior of the green turtle (Chelonia mydas) at Ascension Island, South Atlantic Ocean, Copeia, 1989(4), 962–977.

Moss, C. F. (2018) Auditory mechanisms of echolocation in bats, in Sherman, S. M. (ed), Oxford research encyclopedia of neuroscience. Oxford: Oxford University Press.

Moss, C. F., et al. (2006) Active listening for spatial orientation in a complex auditory scene, PLOS Biology, 4(4), e79.

Moss, C. F., Chiu, C., and Surlykke, A. (2011) Adaptive vocal behavior drives perception by echolocation in bats, Current Opinion in Neurobiology, 21(4), 645–652.

Moss, C. F., and Schnitzler, H.-U. (1995) Behavioral studies of auditory information processing, in Popper, A. N., and Fay, R. R. (eds), Hearing by bats, 87–145. New York: Springer.

Moss, C. F., and Surlykke, A. (2010) Probing the natural scene by echolocation in bats, Frontiers in Behavioral Neuroscience, 4, 33.

Moss, C. J. (2000) Elephant memories: Thirteen years in the life of an elephant family. Chicago: University of Chicago Press.

Mouritsen, H. (2018) Long-distance navigation and magnetoreception in migratory animals, Nature, 558(7708), 50–59.

Mouritsen, H., et al. (2005) Night-vision brain area in migratory songbirds, Proceedings of the National Academy of Sciences, 102(23), 8339–8344.

Mourlam, M. J., and Orliac, M. J. (2017) Infrasonic and ultrasonic hearing evolved after the emergence of modern whales, Current Biology, 27(12), 1776–1781.e9.

Mugan, U., and MacIver, M. A. (2019) The shift from life in water to life on land advantaged planning in visually-guided behavior, bioRxiv, 585760.

Müller, P., and Robert, D. (2002) Death comes suddenly to the unprepared: Singing crickets, call fragmentation, and parasitoid flies, Behavioral Ecology, 13(5), 598–606.

Murchy, K. A., et al. (2019) Impacts of noise on the behavior and physiology of marine invertebrates: A meta-analysis, Proceedings of Meetings on Acoustics, 37(1), 040002.

Murphy, C. T., Reichmuth, C., and Mann, D. (2015) Vibrissal sensitivity in a harbor seal (Phoca vitulina), Journal of Experimental Biology, 218(15), 2463–2471.

Murray, R. W. (1960) Electrical sensitivity of the ampullæ of Lorenzini, Nature, 187(4741), 957.

Nachtigall, P. E. (2016) Biosonar and sound localization in dolphins, in Sherman, S. M. (ed), Oxford research encyclopedia of neuroscience. New York: Oxford University Press.

Nachtigall, P. E., and Supin, A. Y. (2008) A false killer whale adjusts its hearing when it echolocates, Journal of Experimental Biology, 211(11), 1714–1718.

Nagel, T. (1974) What is it like to be a bat? The Philosophical Review, 83(4), 435–450.

Nakano, R., et al. (2009) Moths are not silent, but whisper ultrasonic courtship songs, Journal of Experimental Biology, 212(24), 4072–4078.

Nakano, R., et al. (2010) To females of a noctuid moth, male courtship songs are nothing more than bat echolocation calls, Biology Letters, 6(5), 582–584.

Nakata, K. (2010) Attention focusing in a sit-and-wait forager: A spider controls its prey-detection ability in different web sectors by adjusting thread tension, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 277(1678), 29–33.

Nakata, K. (2013) Spatial learning affects thread tension control in orb-web spiders, Biology Letters, 9(4), 20130052.

Narins, P. M., and Lewis, E. R. (1984) The vertebrate ear as an exquisite seismic sensor, Journal of the Acoustical Society of America, 76(5), 1384–1387.

Narins, P. M., Stoeger, A. S., and O'Connell-Rodwell, C. (2016) Infrasonic and seismic communication in the vertebrates with special emphasis on the Afrotheria: An update and future directions, in Suthers, R. A., et al. (eds), Vertebrate sound production and acoustic communication, 191–227. Cham: Springer.

Necker, R. (1985) Observations on the function of a slowly-adapting mechanoreceptor associated with filoplumes in the feathered skin of pigeons, Journal of Comparative Physiology A, 156(3), 391–394.

Neil, T. R., et al. (2020) Moth wings are acoustic metamaterials, Proceedings of the National Academy of Sciences, 117(49), 31134–31141.

Neitz, J., Carroll, J., and Neitz, M. (2001) Color vision: Almost reason enough for having eyes, Optics & Photonics News, 12(1), 26–33.

Neitz, J., Geist, T., and Jacobs, G. H. (1989) Color vision in the dog, Visual Neuroscience, 3(2), 119–125.

Nesher, N., et al. (2014) Self-recognition mechanism between skin and suckers prevents octopus arms from interfering with each other, Current Biology, 24(11), 1271–1275.

Neumeyer, C. (1992) Tetrachromatic color vision in goldfish: Evidence from color mixture experiments, Journal of Comparative Physiology A, 171(5), 639–649.

Neunuebel, J. P., et al. (2015) Female mice ultrasonically interact with males during courtship displays, eLife, 4, e06203.

Nevitt, G. (2000) Olfactory foraging by Antarctic procellariiform seabirds: Life at high Reynolds numbers, Biological Bulletin, 198(2), 245–253.

Nevitt, G. A. (2008) Sensory ecology on the high seas: The odor world of the procellariiform seabirds, Journal of Experimental Biology, 211(11), 1706–1713.

Nevitt, G. A., and Bonadonna, F. (2005) Sensitivity to dimethyl sulphide suggests a mechanism for olfactory navigation by seabirds, Biology Letters, 1(3), 303–305.

Nevitt, G. A., and Hagelin, J. C. (2009) Symposium overview: Olfaction in birds: A dedication to the pioneering spirit of Bernice Wenzel and Betsy Bang, Annals of the New York Academy of Sciences, 1170(1), 424–427.

Nevitt, G. A., Losekoot, M., and Weimerskirch, H. (2008) Evidence for olfactory search in wandering albatross, Diomedea exulans, Proceedings of the National Academy of Sciences, 105(12), 4576–4581.

Nevitt, G. A., Veit, R. R., and Kareiva, P. (1995) Dimethyl sulphide as a foraging cue for Antarctic procellariiform seabirds, Nature, 376(6542), 680–682.

Newman, E. A., and Hartline, P. H. (1982) The infrared "vision" of snakes, Scientific American, 246(3), 116–127.

Nicolson, A. (2018) The seabird's cry. New York: Henry Holt.

Niesterok, B., et al. (2017) Hydrodynamic detection and localization of artificial flatfish breathing currents by harbour seals (Phoca vitulina), Journal of Experimental Biology, 220(2), 174–185.

Niimura, Y., Matsui, A., and Touhara, K. (2014) Extreme expansion of the olfactory receptor gene repertoire in African elephants and evolutionary dynamics of orthologous gene groups in 13 placental mammals, Genome Research, 24(9), 1485–1496.

Nilsson, D.-E. (2009) The evolution of eyes and visually guided behaviour, Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 364(1531), 2833–2847.

Nilsson, D.-E., et al. (2012) A unique advantage for giant eyes in giant squid, Current Biology, 22(8), 683–688.

Nilsson, D.-E., and Pelger, S. (1994) A pessimistic estimate of the time required for an eye to evolve, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 256(1345), 53–58.

Nilsson, G. (1996) Brain and body oxygen requirements of Gnathonemus petersii, a fish with an exceptionally large brain, Journal of Experimental Biology, 199(3), 603–607.

Nimpf, S., et al. (2019) A putative mechanism for magnetoreception by electromagnetic induction in the pigeon inner ear, Current Biology, 29(23), 4052–4059.e4.

Niven, J. E., and Laughlin, S. B. (2008) Energy limitation as a selective pressure on the evolution of sensory systems, Journal of Experimental Biology, 211(Pt 11), 1792–1804.

Noble, G. K., and Schmidt, A. (1937) The structure and function of the facial and labial pits of snakes, Proceedings of the American Philosophical Society, 77(3), 263–288.

Noirot, E. (1966) Ultra-sounds in young rodents. I. Changes with age in albino mice, Animal Behaviour, 14(4), 459–462.

Noirot, I. C., et al. (2009) Presence of aromatase and estrogen receptor alpha in the inner ear of zebra finches, Hearing Research, 252(1–2), 49–55.

Nordmann, G. C., Hochstoeger, T., and Keays, D. A. (2017) Magnetoreception – A sense without a receptor, PLOS Biology, 15(10), e2003234.

Norman, L. J., and Thaler, L. (2019) Retinotopic-like maps of spatial sound in primary "visual" cortex of blind human echolocators, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 286(1912), 20191910.

Norris, K. S., et al. (1961) An experimental demonstration of echolocation behavior in the porpoise, Tursiops truncatus (Montagu), Biological Bulletin, 120(2), 163–176.

Ntelezos, A., Guarato, F., and Windmill, J. F. C. (2016) The anti-bat strategy of ultrasound absorption: The wings of nocturnal moths (Bombycoidea: Saturniidae) absorb more ultrasound than the wings of diurnal moths (Chalcosiinae: Zygaenoidea: Zygaenidae), Biology Open, 6(1), 109–117.

O'Carroll, D. C., and Warrant, E. J. (2017) Vision in dim light: Highlights and challenges, Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 372(1717), 20160062.

O'Connell, C. (2008) The elephant's secret sense: The hidden life of the wild herds of Africa. Chicago: University of Chicago Press.

O'Connell, C. E., Arnason, B. T., and Hart, L. A. (1997) Seismic transmission of elephant vocalizations and movement, Journal of the Acoustical Society of America, 102(5), 3124.

O'Connell-Rodwell, C. E., et al. (2006) Wild elephant (Loxodonta africana) breeding herds respond to artificially transmitted seismic stimuli, Behavioral Ecology and Sociobiology, 59(6), 842–850.

O'Connell-Rodwell, C. E., et al. (2007) Wild African elephants (Loxodonta africana) discriminate between familiar and unfamiliar conspecific seismic alarm calls, Journal of the Acoustical Society of America, 122(2), 823–830.

O'Connell-Rodwell, C. E., Hart, L. A., and Arnason, B. T. (2001) Exploring the potential use of seismic waves as a communication channel by elephants and other large mammals, American Zoologist, 41(5), 1157–1170.

Olson, C. R., et al. (2018) Black Jacobin hummingbirds vocalize above the known hearing range of birds, Current Biology, 28(5), R204–R205.

Osorio, D., and Vorobyev, M. (1996) Colour vision as an adaptation to frugivory in primates, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 263(1370), 593–599.

Osorio, D., and Vorobyev, M. (2008) A review of the evolution of animal colour vision and visual communication signals, Vision Research, 48(20), 2042–2051.

Ossiannilsson, F. (1949) Insect drummers, a study on the morphology and function of the sound-producing organ of Swedish Homoptera auchenorrhyncha, with notes on their soundproduction. Dissertation, Entomologika sдllskapet i Lund.

Owen, M. A., et al. (2015) An experimental investigation of chemical communication in the polar bear: Scent communication in polar bears, Journal of Zoology, 295(1), 36–43.

Owens, A. C. S., et al. (2020) Light pollution is a driver of insect declines, Biological Conservation, 241, 108259.

Owens, G. L., et al. (2012) In the four-eyed fish (Anableps anableps), the regions of the retina exposed to aquatic and aerial light do not express the same set of opsin genes, Biology Letters, 8(1), 86–89.

Pack, A., and Herman, L. (1995) Sensory integration in the bottlenosed dolphin: Immediate recognition of complex shapes across the senses of echolocation and vision, Journal of the Acoustical Society of America, 98, 722–33.

Page, R. A., and Ryan, M. J. (2008) The effect of signal complexity on localization performance in bats that localize frog calls, Animal Behaviour, 76(3), 761–769.

Pain, S. (2001) Stench warfare, New Scientist. Available at: www.newscientist.com/article/mg17122984-600-stench-warfare/.

Palmer, B. A., et al. (2017) The image-forming mirror in the eye of the scallop, Science, 358(6367), 1172–1175.

Panksepp, J., and Burgdorf, J. (2000) 50-kHz chirping (laughter?) in response to conditioned and unconditioned tickle-induced reward in rats: Effects of social housing and genetic variables, Behavioural Brain Research, 115(1), 25–38.

Park, T. J., et al. (2008) Selective inflammatory pain insensitivity in the African naked mole-rat (Heterocephalus glaber), PLOS Biology, 6(1), e13.

Park, T. J., et al. (2017) Fructose-driven glycolysis supports anoxia resistance in the naked mole-rat, Science, 356(6335), 307–311.

Park, T. J., Lewin, G. R., and Buffenstein, R. (2010) Naked mole rats: Their extraordinary sensory world, in Breed, M., and Moore, J. (eds), Encyclopedia of animal behavior, 505–512. Amsterdam: Elsevier.

Parker, A. (2004) In the blink of an eye: How vision sparked the big bang of evolution. New York: Basic Books.

Partridge, B. L., and Pitcher, T. J. (1980) The sensory basis of fish schools: Relative roles of lateral line and vision, Journal of Comparative Physiology, 135(4), 315–325.

Partridge, J. C., et al. (2014) Reflecting optics in the diverticular eye of a deep-sea barreleye fish (Rhynchohyalus natalensis), Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 281(1782), 20133223.

Patek, S. N., Korff, W. L., and Caldwell, R. L. (2004) Deadly strike mechanism of a mantis shrimp, Nature, 428(6985), 819–820.

Patton, P., Windsor, S., and Coombs, S. (2010) Active wall following by Mexican blind cavefish (Astyanax mexicanus), Journal of Comparative Physiology A, 196(11), 853–867.

Paul, S. C., and Stevens, M. (2020) Horse vision and obstacle visibility in horseracing, Applied Animal Behaviour Science, 222, 104882.

Paulin, M. G. (1995) Electroreception and the compass sense of sharks, Journal of Theoretical Biology, 174(3), 325–339.

Payne, K. (1999) Silent thunder: In the presence of elephants. London: Penguin.

Payne, K. B., Langbauer, W. R., and Thomas, E. M. (1986) Infrasonic calls of the Asian elephant (Elephas maximus), Behavioral Ecology and Sociobiology, 18(4), 297–301.

Payne, R. S. (1971) Acoustic location of prey by barn owls (Tyto alba), Journal of Experimental Biology, 54(3), 535–573.

Payne, R. S., and McVay, S. (1971) Songs of humpback whales, Science, 173(3997), 585–597.

Payne, R., and Webb, D. (1971) Orientation by means of long range acoustic signaling in baleen whales, Annals of the New York Academy of Sciences, 188(1 Orientation), 110–141.

Peichl, L. (2005) Diversity of mammalian photoreceptor properties: Adaptations to habitat and lifestyle? The Anatomical Record Part A: Discoveries in Molecular, Cellular, and Evolutionary Biology, 287A(1), 1001–1012.

Peichl, L., Behrmann, G., and Krцger, R. H. (2001) For whales and seals the ocean is not blue: A visual pigment loss in marine mammals, The European Journal of Neuroscience, 13(8), 1520–1528.

Perry, M. W., and Desplan, C. (2016) Love spots, Current Biology, 26(12), R484–R485.

Persons, W. S., and Currie, P. J. (2015) Bristles before down: A new perspective on the functional origin of feathers, Evolution: International Journal of Organic Evolution, 69(4), 857–862.

Pettigrew, J. D., Manger, P. R., and Fine, S. L. B. (1998) The sensory world of the platypus, Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 353(1372), 1199–1210.

Phillips, J. N., et al. (2019) Background noise disrupts host-parasitoid interactions, Royal Society Open Science, 6(9), 190867.

Phippen, J. W. (2016) "Kill every buffalo you can! Every buffalo dead is an Indian gone," The Atlantic. Available at: www.theatlantic.com/national/archive/2016/05/the-buffalo-killers/482349/.

Picciani, N., et al. (2018) Prolific origination of eyes in Cnidaria with co-option of non-visual opsins, Current Biology, 28(15), 2413–2419.e4.

Piersma, T., et al. (1995) Holling's functional response model as a tool to link the food-finding mechanism of a probing shorebird with its spatial distribution, Journal of Animal Ecology, 64(4), 493–504.

Piersma, T., et al. (1998) A new pressure sensory mechanism for prey detection in birds: The use of principles of seabed dynamics? Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 265(1404), 1377–1383.

Pihlström, H., et al. (2005) Scaling of mammalian ethmoid bones can predict olfactory organ size and performance, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 272(1566), 957–962.

Pitcher, T. J., Partridge, B. L., and Wardle, C. S. (1976) A blind fish can school, Science, 194(4268), 963–965.

Plachetzki, D. C., Fong, C. R., and Oakley, T. H. (2012) Cnidocyte discharge is regulated by light and opsin-mediated phototransduction, BMC Biology, 10(1), 17.

Plotnik, J. M., et al. (2019) Elephants have a nose for quantity, Proceedings of the National Academy of Sciences, 116(25), 12566–12571.

Pointer, M. R., and Attridge, G. G. (1998) The number of discernible colours, Color Research & Application, 23(1), 52–54.

Polajnar, J., et al. (2015) Manipulating behaviour with substrate-borne vibrations – Potential for insect pest control, Pest Management Science, 71(1), 15–23.

Polilov, A. A. (2012) The smallest insects evolve anucleate neurons, Arthropod Structure & Development, 41(1), 29–34.

Pollack, L. (2012) Historical series: Magnetic sense of birds. Available at: www.ks.uiuc.edu/History/magnetoreception/.

Poole, J. H., et al. (1988) The social contexts of some very low frequency calls of African elephants, Behavioral Ecology and Sociobiology, 22(6), 385–392.

Popper, A. N., et al. (2004) Response of clupeid fish to ultrasound: A review, ICES Journal of Marine Science, 61(7), 1057–1061.

Porter, J., et al. (2007) Mechanisms of scent-tracking in humans, Nature Neuroscience, 10(1), 27–29.

Porter, M. L., et al. (2012) Shedding new light on opsin evolution, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 279(1726), 3–14.

Porter, M. L., and Sumner-Rooney, L. (2018) Evolution in the dark: Unifying our understanding of eye loss, Integrative and Comparative Biology, 58(3), 367–371.

Potier, S., et al. (2017) Eye size, fovea, and foraging ecology in accipitriform raptors, Brain, Behavior and Evolution, 90(3), 232–242.

Poulet, J. F. A., and Hedwig, B. (2003) A corollary discharge mechanism modulates central auditory processing in singing crickets, Journal of Neurophysiology, 89(3), 1528–1540.

Poulson, S. J., et al. (2020) Naked mole-rats lack cold sensitivity before and after nerve injury, Molecular Pain, 16, 1744806920955103.

Prescott, T. J., Diamond, M. E., and Wing, A. M. (2011) Active touch sensing, Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 366(1581), 2989–2995.

Prescott, T. J., and Dьrr, V. (2015) The world of touch, Scholarpedia, 10(4), 32688.

Prescott, T. J., Mitchinson, B., and Grant, R. (2011) Vibrissal behavior and function, Scholarpedia, 6(10), 6642.

Primack, R. B. (1982) Ultraviolet patterns in flowers, or flowers as viewed by insects, Arnoldia, 42(3), 139–146.

Prior, N. H., et al. (2018) Acoustic fine structure may encode biologically relevant information for zebra finches, Scientific Reports, 8(1), 6212.

Proske, U., and Gregory, E. (2003) Electrolocation in the platypus – Some speculations, Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology, 136(4), 821–825.

Proust, M. (1993) In search of lost time, volume 5. Translated by C. K. Scott Moncrieff and Terence Kilmartin. New York: Modern Library.

Putman, N. F., et al. (2013) Evidence for geomagnetic imprinting as a homing mechanism in Pacific salmon, Current Biology, 23(4), 312–316.

Pye, D. (2004) Poem by David Pye: On the variety of hearing organs in insects, Microscopic Research Techniques, 63, 313–314.

Pyenson, N. D., et al. (2012) Discovery of a sensory organ that coordinates lunge feeding in rorqual whales, Nature, 485(7399), 498–501.

Pynn, L. K., and DeSouza, J. F. X. (2013) The function of efference copy signals: Implications for symptoms of schizophrenia, Vision Research, 76, 124–133.

Pytte, C. L., Ficken, M. S., Moiseff, A. (2004) Ultrasonic singing by the blue-throated hummingbird: A comparison between production and perception, Journal of Comparative Physiology A, 190(8), 665–673.

Qin, S., et al. (2016) A magnetic protein biocompass, Nature Materials, 15(2), 217–226.

Quignon, P., et al. (2012) Genetics of canine olfaction and receptor diversity, Mammalian Genome, 23(1–2), 132–143.

Raad, H., et al. (2016) Functional gustatory role of chemoreceptors in Drosophila wings, Cell Reports, 15(7), 1442–1454.

Radinsky, L. B. (1968) Evolution of somatic sensory specialization in otter brains, Journal of Comparative Neurology, 134(4), 495–505.

Ramey, E., et al. (2013) Desert-dwelling African elephants (Loxodonta africana) in Namibia dig wells to purify drinking water, Pachyderm, 53, 66–72.

Ramey, S. (2020) The lady's handbook for her mysterious illness. London: Fleet.

Ramsier, M. A., et al. (2012) Primate communication in the pure ultrasound, Biology Letters, 8(4), 508–511.

Rasmussen, L. E. L., et al. (1996) Insect pheromone in elephants, Nature, 379(6567), 684.

Rasmussen, L. E. L., and Krishnamurthy, V. (2000) How chemical signals integrate Asian elephant society: The known and the unknown, Zoo Biology, 19(5), 405–423.

Rasmussen, L. E. L., and Schulte, B. A. (1998) Chemical signals in the reproduction of Asian (Elephas maximus) and African (Loxodonta africana) elephants, Animal Reproduction Science, 53(1–4), 19–34.

Ratcliffe, J. M., et al. (2013) How the bat got its buzz, Biology Letters, 9(2), 20121031.

Ravaux, J., et al. (2013) Thermal limit for Metazoan life in question: In vivo heat tolerance of the Pompeii worm, PLOS One, 8(5), e64074.

Ravia, A., et al. (2020) A measure of smell enables the creation of olfactory metamers, Nature, 588(7836), 118–123.

Reep, R. L., Marshall, C. D., and Stoll, M. L. (2002) Tactile hairs on the postcranial body in Florida manatees: A mammalian lateral line? Brain, Behavior and Evolution, 59(3), 141–154.

Reep, R., and Sarko, D. (2009) Tactile hair in manatees, Scholarpedia, 4(4), 6831.

Reilly, S. C., et al. (2008) Novel candidate genes identified in the brain during nociception in common carp (Cyprinus carpio) and rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), Neuroscience Letters, 437(2), 135–138.

Reymond, L. (1985) Spatial visual acuity of the eagle Aquila audax: A behavioural, optical and anatomical investigation, Vision Research, 25(10), 1477–1491.

Reynolds, R. P., et al. (2010) Noise in a laboratory animal facility from the human and mouse perspectives, Journal of the American Association for Laboratory Animal Science, 49(5), 592–597.

Ridgway, S. H., and Au, W. W. L. (2009) Hearing and echolocation in dolphins, in Squire, L. R. (ed), Encyclopedia of neuroscience, 1031–1039. Amsterdam: Elsevier.

Riitters, K. H., and Wickham, J. D. (2003) How far to the nearest road? Frontiers in Ecology and the Environment, 1(3), 125–129.

Ritz, T., Adem, S., and Schulten, K. (2000) A model for photoreceptor-based magnetoreception in birds, Biophysical Journal, 78(2), 707–718.

Robert, D., Amoroso, J., and Hoy, R. (1992) The evolutionary convergence of hearing in a parasitoid fly and its cricket host, Science, 258(5085), 1135–1137.

Robert, D., Mhatre, N., and McDonagh, T. (2010) The small and smart sensors of insect auditory systems, in 2010 Ninth IEEE Sensors Conference (SENSORS 2010), 2208–2211. Kona, HI: IEEE. Available at: ieeexplore.ieee.org/document/5690624/.

Roberts, S. A., et al. (2010) Darcin: A male pheromone that stimulates female memory and sexual attraction to an individual male's odour, BMC Biology, 8(1), 75.

Robinson, M. H., and Mirick, H. (1971) The predatory behavior of the golden-web spider Nephila clavipes (Araneae: Araneidae), Psyche, 78(3), 123–139.

Rogers, L. J. (2012) The two hemispheres of the avian brain: Their differing roles in perceptual processing and the expression of behavior, Journal of Ornithology, 153(1), 61–74.

Rolland, R. M., et al. (2012) Evidence that ship noise increases stress in right whales, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 279(1737), 2363–2368.

Ros, M. (1935) Die Lippengruben der Pythonen als Temperaturorgane, Jenaische Zeitschrift für Naturwissenschaft, 70, 1–32.

Rose, J. D., et al. (2014) Can fish really feel pain? Fish and Fisheries, 15(1), 97–133.

Rowe, A. H., et al. (2013) Voltage-gated sodium channel in grasshopper mice defends against bark scorpion toxin, Science, 342(6157), 441–446.

Rubin, J. J., et al. (2018) The evolution of anti-bat sensory illusions in moths, Science Advances, 4(7), eaar7428.

Ruck, P. (1958) A comparison of the electrical responses of compound eyes and dorsal ocelli in four insect species, Journal of Insect Physiology, 2(4), 261–274.

Rundus, A. S., et al. (2007) Ground squirrels use an infrared signal to deter rattlesnake predation, Proceedings of the National Academy of Sciences, 104(36), 14372–14376.

Ryan, M. J. (1980) Female mate choice in a neotropical frog, Science, 209(4455), 523–525.

Ryan, M. J. (2018) A taste for the beautiful: The evolution of attraction. Princeton, NJ: Princeton University Press.

Ryan, M. J., et al. (1990) Sexual selection for sensory exploitation in the frog Physalaemus pustulosus, Nature, 343(6253), 66–67.

Ryan, M. J., and Rand, A. S. (1993) Sexual selection and signal evolution: The ghost of biases past, Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 340(1292), 187–195.

Rycyk, A. M., et al. (2018) Manatee behavioral response to boats, Marine Mammal Science, 34(4), 924–962.

Ryerson, W. (2014) Why snakes flick their tongues: A fluid dynamics approach. Unpublished dissertation, University of Connecticut.

Sacks, O., and Wasserman, R. (1987) The case of the colorblind painter, The New York Review of Books, November 19. Available at: www.nybooks.com/articles/1987/11/19/the-case-of-the-colorblind-painter/.

Saito, C. A., et al. (2004) Alouatta trichromatic color vision – single-unit recording from retinal ganglion cells and microspectrophotometry, Investigative Ophthalmology & Visual Science, 45, 4276.

Salazar, V. L., Krahe, R., and Lewis, J. E. (2013) The energetics of electric organ discharge generation in gymnotiform weakly electric fish, Journal of Experimental Biology, 216(13), 2459–2468.

Sales, G. D. (2010) Ultrasonic calls of wild and wild-type rodents, in Brudzynski, S. (ed), Handbook of behavioral neuroscience, vol. 19, 77–88. Amsterdam: Elsevier.

Sanders, D., et al. (2021) A meta-analysis of biological impacts of artificial light at night, Nature Ecology & Evolution, 5(1), 74–81.

Sarko, D. K., Rice, F. L., and Reep, R. L. (2015) Elaboration and innervation of the vibrissal system in the rock hyrax (Procavia capensis), Brain, Behavior and Evolution, 85(3), 170–188.

Savoca, M. S., et al. (2016) Marine plastic debris emits a keystone infochemical for olfactory foraging seabirds, Science Advances, 2(11), e1600395.

Sawtell, N. B. (2017) Neural mechanisms for predicting the sensory consequences of behavior: Insights from electrosensory systems, Annual Review of Physiology, 79(1), 381–399.

Scanlan, M. M., et al. (2018) Magnetic map in nonanadromous Atlantic salmon, Proceedings of the National Academy of Sciences, 115(43), 10995–10999.

Schevill, W. E., and McBride, A. F. (1956) Evidence for echolocation by cetaceans, Deep Sea Research, 3(2), 153–154.

Schevill, W. E., Watkins, W. A., and Backus, R. H. (1964) The 20-cycle signals and Balaenoptera (fin whales), in Tavolga, W. N. (ed), Marine bio-acoustics, 147–152. Oxford: Pergamon Press.

Schiestl, F. P., et al. (2000) Sex pheromone mimicry in the early spider orchid (Ophrys sphegodes): Patterns of hydrocarbons as the key mechanism for pollination by sexual deception, Journal of Comparative Physiology A, 186(6), 567–574.

Schmitz, H., and Bleckmann, H. (1998) The photomechanic infrared receptor for the detection of forest fires in the beetle Melanophila acuminata (Coleoptera: Buprestidae), Journal of Comparative Physiology A, 182(5), 647–657.

Schmitz, H., and Bousack, H. (2012) Modelling a historic oil-tank fire allows an estimation of the sensitivity of the infrared receptors in pyrophilous Melanophila beetles, PLOS One, 7(5), e37627.

Schmitz, H., Schmitz, A., and Schneider, E. S. (2016) Matched filter properties of infrared receptors used for fire and heat detection in insects, in von der Emde, G., and Warrant, E. (eds), The ecology of animal senses, 207–234. Cham: Springer.

Schneider, E. R., et al. (2014) Neuronal mechanism for acute mechanosensitivity in tactile-foraging waterfowl, Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(41), 14941–14946.

Schneider, E. R., et al. (2017) Molecular basis of tactile specialization in the duck bill, Proceedings of the National Academy of Sciences, 114(49), 13036–13041.

Schneider, E. R., et al. (2019) A cross-species analysis reveals a general role for Piezo2 in mechanosensory specialization of trigeminal ganglia from tactile specialist birds, Cell Reports, 26(8), 1979–1987.e3.

Schneider, E. S., Schmitz, A., and Schmitz, H. (2015) Concept of an active amplification mechanism in the infrared organ of pyrophilous Melanophila beetles, Frontiers in Physiology, 6, 391.

Schneider, W. T., et al. (2018) Vestigial singing behaviour persists after the evolutionary loss of song in crickets, Biology Letters, 14(2), 20170654.

Schneirla, T. C. (1944) A unique case of circular milling in ants, considered in relation to trail following and the general problem of orientation, American Museum Novitates, no. 1253.

Schnitzler, H.-U. (1967) Kompensation von Dopplereffekten bei Hufeisen-Fledermäusen, Naturwissenschaften, 54(19), 523.

Schnitzler, H.-U. (1973) Control of Doppler shift compensation in the greater horseshoe bat, Rhinolophus ferrumequinum, Journal of Comparative Physiology, 82(1), 79–92.

Schnitzler, H.-U., and Denzinger, A. (2011) Auditory fovea and Doppler shift compensation: Adaptations for flutter detection in echolocating bats using CF-FM signals, Journal of Comparative Physiology A, 197(5), 541–559.

Schnitzler, H.-U., and Kalko, E. K. V. (2001) Echolocation by insect-eating bats, BioScience, 51(7), 557–569.

Schraft, H. A., Bakken, G. S., and Clark, R. W. (2019) Infrared-sensing snakes select ambush orientation based on thermal backgrounds, Scientific Reports, 9(1), 3950.

Schraft, H. A., and Clark, R. W. (2019) Sensory basis of navigation in snakes: The relative importance of eyes and pit organs, Animal Behaviour, 147, 77–82.

Schraft, H. A., Goodman, C., and Clark, R. W. (2018) Do free-ranging rattlesnakes use thermal cues to evaluate prey? Journal of Comparative Physiology A, 204(3), 295–303.

Schrope, M. (2013) Giant squid filmed in its natural environment, Nature, doi.org/10.1038/nature.2013.12202.

Schuergers, N., et al. (2016) Cyanobacteria use micro-optics to sense light direction, eLife, 5, e12620.

Schuller, G., and Pollak, G. (1979) Disproportionate frequency representation in the inferior colliculus of Doppler-compensating greater horseshoe bats: Evidence for an acoustic fovea, Journal of Comparative Physiology, 132(1), 47–54.

Schulten, K., Swenberg, C. E., and Weller, A. (1978) A biomagnetic sensory mechanism based on magnetic field modulated coherent electron spin motion, Zeitschrift für Physikalische Chemie, 111(1), 1–5.

Schumacher, S., et al. (2016) Cross-modal object recognition and dynamic weighting of sensory inputs in a fish, Proceedings of the National Academy of Sciences, 113(27), 7638–7643.

Schusterman, R. J., et al. (2000) Why pinnipeds don't echolocate, Journal of the Acoustical Society of America, 107(4), 2256–2264.

Schütz, S., et al. (1999) Insect antenna as a smoke detector, Nature, 398(6725), 298–299.

Schwenk, K. (1994) Why snakes have forked tongues, Science, 263(5153), 1573–1577.

Secor, S. M. (2008) Digestive physiology of the Burmese python: Broad regulation of integrated performance, Journal of Experimental Biology, 211(24), 3767–3774.

Seehausen, O., et al. (2008) Speciation through sensory drive in cichlid fish, Nature, 455(7213), 620–626.

Seehausen, O., van Alphen, J. J. M., and Witte, F. (1997) Cichlid fish diversity threatened by eutrophication that curbs sexual selection, Science, 277(5333), 1808–1811.

Seidou, M., et al. (1990) On the three visual pigments in the retina of the firefly squid, Watasenia scintillans, Journal of Comparative Physiology A, 166, 769–773.

Seneviratne, S. S., and Jones, I. L. (2008) Mechanosensory function for facial ornamentation in the whiskered auklet, a crevice-dwelling seabird, Behavioral Ecology, 19(4), 784–790.

Sengupta, P., and Garrity, P. (2013) Sensing temperature, Current Biology, 23(8), R304–R307.

Senzaki, M., et al. (2016) Traffic noise reduces foraging efficiency in wild owls, Scientific Reports, 6(1), 30602.

Sewell, G. D. (1970) Ultrasonic communication in rodents, Nature, 227(5256), 410.

Seyfarth, E.-A. (2002) Tactile body raising: Neuronal correlates of a "simple" behavior in spiders, in Toft, S., and Scharff, N. (eds), European Arachnology 2000: Proceedings of the 19th European College of Arachnology, 19–32. Aarhus: Aarhus University Press.

Shadwick, R. E., Potvin, J., and Goldbogen, J. A. (2019) Lunge feeding in rorqual whales, Physiology, 34(6), 409–418.

Shamble, P. S., et al. (2016) Airborne acoustic perception by a jumping spider, Current Biology, 26(21), 2913–2920.

Shan, L., et al. (2018) Lineage-specific evolution of bitter taste receptor genes in the giant and red pandas implies dietary adaptation, Integrative Zoology, 13(2), 152–159.

Shannon, G., et al. (2014) Road traffic noise modifies behaviour of a keystone species, Animal Behaviour, 94, 135–141.

Shannon, G., et al. (2016) A synthesis of two decades of research documenting the effects of noise on wildlife: Effects of anthropogenic noise on wildlife, Biological Reviews, 91(4), 982–1005.

Sharma, K. R., et al. (2015) Cuticular hydrocarbon pheromones for social behavior and their coding in the ant antenna, Cell Reports, 12(8), 1261–1271.

Shaw, J., et al. (2015) Magnetic particle-mediated magnetoreception, Journal of the Royal Society Interface, 12(110), 20150499.

Sherrington, C. S. (1903) Qualitative difference of spinal reflex corresponding with qualitative difference of cutaneous stimulus, Journal of Physiology, 30(1), 39–46.

Shimozawa, T., Murakami, J., and Kumagai, T. (2003) Cricket wind receptors: Thermal noise for the highest sensitivity known, in Barth, F. G., Humphrey, J. A. C., and Secomb, T. W. (eds), Sensors and sensing in biology and engineering, 145–157. Vienna: Springer.

Shine, R., et al. (2002) Antipredator responses of free-ranging pit vipers (Gloydius shedaoensis, Viperidae), Copeia, 2002(3), 843–850.

Shine, R., et al. (2003) Chemosensory cues allow courting male garter snakes to assess body length and body condition of potential mates, Behavioral Ecology and Sociobiology, 54(2), 162–166.

Sidebotham, J. (1877) Singing mice, Nature, 17(419), 29.

Siebeck, U. E., et al. (2010) A species of reef fish that uses ultraviolet patterns for covert face recognition, Current Biology, 20(5), 407–410.

Sieck, M. H., and Wenzel, B. M. (1969) Electrical activity of the olfactory bulb of the pigeon, Electroencephalography and Clinical Neurophysiology, 26(1), 62–69.

Siemers, B. M., et al. (2009) Why do shrews twitter? Communication or simple echo-based orientation, Biology Letters, 5(5), 593–596.

Silpe, J. E., and Bassler, B. L. (2019) A host-produced quorum-sensing autoinducer controls a phage lysis-lysogeny decision, Cell, 176(1–2), 268–280.e13.

Simmons, J. A., Ferragamo, M. J., and Moss, C. F. (1998) Echo-delay resolution in sonar images of the big brown bat, Eptesicus fuscus, Proceedings of the National Academy of Sciences, 95(21), 12647–12652.

Simmons, J. A., and Stein, R. A. (1980) Acoustic imaging in bat sonar: Echolocation signals and the evolution of echolocation, Journal of Comparative Physiology, 135(1), 61–84.

Simхes, J. M., et al. (2021) Robustness and plasticity in Drosophila heat avoidance, Nature Communications, 12(1), 2044.

Simons, E. (2020) Backyard fly training and you, Bay Nature. Available at: baynature.org/article/lord-of-the-flies/.

Simpson, S. D., et al. (2016) Anthropogenic noise increases fish mortality by predation, Nature Communications, 7(1), 10544.

Sisneros, J. A. (2009) Adaptive hearing in the vocal plainfin midshipman fish: Getting in tune for the breeding season and implications for acoustic communication, Integrative Zoology, 4(1), 33–42.

Skedung, L., et al. (2013) Feeling small: Exploring the tactile perception limits, Scientific Reports, 3(1), 2617.

Slabbekoorn, H., and Peet, M. (2003) Birds sing at a higher pitch in urban noise, Nature, 424(6946), 267.

Smith, A. C., et al. (2003) The effect of colour vision status on the detection and selection of fruits by tamarins (Saguinus spp.), Journal of Experimental Biology, 206(18), 3159–3165.

Smith, B., et al. (2004) A survey of frog odorous secretions, their possible functions and phylogenetic significance, Applied Herpetology, 2, 47–82.

Smith, C. F., et al. (2009) The spatial and reproductive ecology of the copperhead (Agkistrodon contortrix) at the northeastern extreme of its range, Herpetological Monographs, 23(1), 45–73.

Smith, E. St. J., et al. (2011) The molecular basis of acid insensitivity in the African naked mole-rat, Science, 334(6062), 1557–1560.

Smith, E. St. J., Park, T. J., and Lewin, G. R. (2020) Independent evolution of pain insensitivity in African mole-rats: Origins and mechanisms, Journal of Comparative Physiology A, 206(3), 313–325.

Smith, F. A., et al. (2018) Body size downgrading of mammals over the late Quaternary, Science, 360(6386), 310–313.

Smith, L. M., et al. (2020) Impacts of COVID-19-related social distancing measures on personal environmental sound exposures, Environmental Research Letters, 15(10), 104094.

Sneddon, L. (2013) Do painful sensations and fear exist in fish? in van der Kemp, T., and Lachance, M. (eds), Animal suffering: From science to law, 93–112. Toronto: Carswell.

Sneddon, L. U. (2018) Comparative physiology of nociception and pain, Physiology, 33(1), 63–73.

Sneddon, L. U. (2019) Evolution of nociception and pain: Evidence from fish models, Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 374(1785), 20190290.

Sneddon, L. U., et al. (2014) Defining and assessing animal pain, Animal Behaviour, 97, 201–212.

Sneddon, L. U., Braithwaite, V. A., and Gentle, M. J. (2003a) Do fishes have nociceptors? Evidence for the evolution of a vertebrate sensory system, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 270(1520), 1115–1121.

Sneddon, L. U., Braithwaite, V. A., and Gentle, M. J. (2003b) Novel object test: Examining nociception and fear in the rainbow trout, Journal of Pain, 4(8), 431–440.

Snyder, J. B., et al. (2007) Omnidirectional sensory and motor volumes in electric fish, PLOS Biology, 5(11), e301.

Soares, D. (2002) An ancient sensory organ in crocodilians, Nature, 417(6886), 241–242.

Sobel, N., et al. (1999) The world smells different to each nostril, Nature, 402(6757), 35.

Solvi, C., Gutierrez Al-Khudhairy, S., and Chittka, L. (2020) Bumble bees display cross-modal object recognition between visual and tactile senses, Science, 367(6480), 910–912.

Speiser, D. I., and Johnsen, S. (2008a) Comparative morphology of the concave mirror eyes of scallops (Pectinoidea), American Malacological Bulletin, 26(1–2), 27–33.

Speiser, D. I., and Johnsen, S. (2008b) Scallops visually respond to the size and speed of virtual particles, Journal of Experimental Biology, 211(Pt 13), 2066–2070.

Sperry, R. W. (1950) Neural basis of the spontaneous optokinetic response produced by visual inversion, Journal of Comparative and Physiological Psychology, 43(6), 482–489.

Spoelstra, K., et al. (2017) Response of bats to light with different spectra: Light-shy and agile bat presence is affected by white and green, but not red light, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 284(1855), 20170075.

Stack, D. W., et al. (2011) Reducing visitor noise levels at Muir Woods National Monument using experimental management, Journal of the Acoustical Society of America, 129(3), 1375–1380.

Stager, K. E. (1964) The role of olfaction in food location by the turkey vulture (Cathartes aura), Contributions in Science, 81, 1–63.

Stamp Dawkins, M. (2002) What are birds looking at? Head movements and eye use in chickens, Animal Behaviour, 63(5), 991–998.

Standing Bear, L. (2006) Land of the spotted eagle. Lincoln: Bison Books.

Stangl, F. B., et al. (2005) Comments on the predator-prey relationship of the Texas kangaroo rat (Dipodomys elator) and barn owl (Tyto alba), The American Midland Naturalist, 153(1), 135–141.

Stebbins, W. C. (1983) The acoustic sense of animals. Cambridge, MA: Harvard University Press.

Steen, J. B., et al. (1996) Olfaction in bird dogs during hunting, Acta Physiologica Scandinavica, 157(1), 115–119.

Sterbing-D'Angelo, S. J., et al. (2017) Functional role of airflow-sensing hairs on the bat wing, Journal of Neurophysiology, 117(2), 705–712.

Sterbing-D'Angelo, S. J., and Moss, C. F. (2014) Air flow sensing in bats, in Bleckmann, H., Mogdans, J., and Coombs, S. L. (eds), Flow sensing in air and water, 197–213. Berlin: Springer.

Stevens, M., and Cuthill, I. C. (2007) Hidden messages: Are ultraviolet signals a special channel in avian communication? BioScience, 57(6), 501–507.

Stiehl, W. D., Lalla, L., and Breazeal, C. (2004) A "somatic alphabet" approach to "sensitive skin," in Proceedings, ICRA '04, IEEE International Conference on Robotics and Automation, 2004, 3, 2865–2870. New Orleans: IEEE.

Stoddard, M. C., et al. (2019) I see your false colours: How artificial stimuli appear to different animal viewers, Interface Focus, 9(1), 20180053.

Stoddard, M. C., et al. (2020) Wild hummingbirds discriminate nonspectral colors, Proceedings of the National Academy of Sciences, 117(26), 15112–15122.

Stokkan, K.-A., et al. (2013) Shifting mirrors: Adaptive changes in retinal reflections to winter darkness in Arctic reindeer, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 280(1773), 20132451.

Stowasser, A., et al. (2010) Biological bifocal lenses with image separation, Current Biology, 20(16), 1482–1486.

Strauß, J., and Stumpner, A. (2015) Selective forces on origin, adaptation and reduction of tympanal ears in insects, Journal of Comparative Physiology A, 201(1), 155–169.

Strobel, S. M., et al. (2018) Active touch in sea otters: In-air and underwater texture discrimination thresholds and behavioral strategies for paws and vibrissae, Journal of Experimental Biology, 221(18), jeb181347.

Suga, N., and Schlegel, P. (1972) Neural attenuation of responses to emitted sounds in echolocating bats, Science, 177(4043), 82–84.

Sukhum, K. V., et al. (2016) The costs of a big brain: Extreme encephalization results in higher energetic demand and reduced hypoxia tolerance in weakly electric African fishes, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 283(1845), 20162157.

Sullivan, J. J. (2013) One of us, Lapham's Quarterly. Available at: www.laphamsquarterly.org/animals/one-us.

Sumbre, G., et al. (2006) Octopuses use a human-like strategy to control precise point-to-point arm movements, Current Biology, 16(8), 767–772.

Sumner-Rooney, L., et al. (2018) Whole-body photoreceptor networks are independent of "lenses" in brittle stars, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 285(1871), 20172590.

Sumner-Rooney, L. H., et al. (2014) Do chitons have a compass? Evidence for magnetic sensitivity in Polyplacophora, Journal of Natural History, 48(45–48), 3033–3045.

Sumner-Rooney, L. H., et al. (2020) Extraocular vision in a brittle star is mediated by chromatophore movement in response to ambient light, Current Biology, 30(2), 319–327.e4.

Supa, M., Cotzin, M., and Dallenbach, K. M. (1944) "Facial vision": The perception of obstacles by the blind, The American Journal of Psychology, 57(2), 133–183.

Suraci, J. P., et al. (2019) Fear of humans as apex predators has landscape-scale impacts from mountain lions to mice, Ecology Letters, 22(10), 1578–1586.

Surlykke, A., et al. (eds), (2014) Biosonar. New York: Springer.

Surlykke, A., and Kalko, E. K. V. (2008) Echolocating bats cry out loud to detect their prey, PLOS One, 3(4), e2036.

Surlykke, A., Simmons, J. A., and Moss, C. F. (2016) Perceiving the world through echolocation and vision, in Fenton, M. B., et al. (eds), Bat bioacoustics, 265–288. New York: Springer.

Suter, R. B. (1978) Cyclosa turbinata (Araneae, Araneidae): Prey discrimination via web-borne vibrations, Behavioral Ecology and Sociobiology, 3(3), 283–296.

Suthers, R. A. (1967) Comparative echolocation by fishing bats, Journal of Mammalogy, 48(1), 79–87.

Sutton, G. P., et al. (2016) Mechanosensory hairs in bumblebees (Bombus terrestris) detect weak electric fields, Proceedings of the National Academy of Sciences, 113(26), 7261–7265.

Swaddle, J. P., et al. (2015) A framework to assess evolutionary responses to anthropogenic light and sound, Trends in Ecology & Evolution, 30(9), 550–560.

Takeshita, F., and Murai, M. (2016) The vibrational signals that male fiddler crabs (Uca lactea) use to attract females into their burrows, The Science of Nature, 103, 49.

Tansley, K. (1965) Vision in vertebrates. London: Chapman and Hall.

Tautz, J., and Markl, H. (1978) Caterpillars detect flying wasps by hairs sensitive to airborne vibration, Behavioral Ecology and Sociobiology, 4(1), 101–110.

Tautz, J., and Rostбs, M. (2008) Honeybee buzz attenuates plant damage by caterpillars, Current Biology, 18(24), R1125–R1126.

Taylor, C. J., and Yack, J. E. (2019) Hearing in caterpillars of the monarch butterfly (Danaus plexippus), Journal of Experimental Biology, 222(22), jeb211862.

Tedore, C., and Nilsson, D.-E. (2019) Avian UV vision enhances leaf surface contrasts in forest environments, Nature Communications, 10(1), 238.

Temple, S., et al. (2012) High-resolution polarisation vision in a cuttlefish, Current Biology, 22(4), R121–R122.

Ter Hofstede, H. M., and Ratcliffe, J. M. (2016) Evolutionary escalation: The bat-moth Arms race, Journal of Experimental Biology, 219(11), 1589–1602.

Thaler, L., et al. (2017) Mouth-clicks used by blind expert human echolocators – Signal description and model based signal synthesis, PLOS Computational Biology, 13(8), e1005670.

Thaler, L., et al. (2020) The flexible action system: Click-based echolocation may replace certain visual functionality for adaptive walking, Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 46(1), 21–35.

Thaler, L., Arnott, S. R., and Goodale, M. A. (2011) Neural correlates of natural human echolocation in early and late blind echolocation experts, PLOS One, 6(5), e20162.

Thaler, L., and Goodale, M. A. (2016) Echolocation in humans: An overview, Wiley Interdisciplinary Reviews: Cognitive Science, 7(6), 382–393.

Thoen, H. H., et al. (2014) A different form of color vision in mantis shrimp, Science, 343(6169), 411–413.

Thoma, V., et al. (2016) Functional dissociation in sweet taste receptor neurons between and within taste organs of Drosophila, Nature Communications, 7(1), 10678.

Thomas, K. N., Robison, B. H., and Johnsen, S. (2017) Two eyes for two purposes: In situ evidence for asymmetric vision in the cockeyed squids Histioteuthis heteropsis and Stigmatoteuthis dofleini, Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 372(1717), 20160069.

Thometz, N. M., et al. (2016) Trade-offs between energy maximization and parental care in a central place forager, the sea otter, Behavioral Ecology, 27(5), 1552–1566.

Thums, M., et al. (2013) Evidence for behavioural thermoregulation by the world's largest fish, Journal of the Royal Society Interface, 10(78), 20120477.

Tierney, K. B., et al. (2008) Salmon olfaction is impaired by an environmentally realistic pesticide mixture, Environmental Science & Technology, 42(13), 4996–5001.

Toda, Y., et al. (2021) Early origin of sweet perception in the songbird radiation, Science, 373(6551), 226–231.

Tracey, W. D. (2017) Nociception, Current Biology, 27(4), R129–R133.

Treiber, C. D., et al. (2012) Clusters of iron-rich cells in the upper beak of pigeons are macrophages not magnetosensitive neurons, Nature, 484(7394), 367–370.

Treisman, D. (2010) Ants and answers: A conversation with E. O. Wilson, The New Yorker. Available at: www.newyorker.com/books/page-turner/ants-and-answers-a-conversation-with-e-o-wilson.

Trible, W., et al. (2017) Orco mutagenesis causes loss of antennal lobe glomeruli and impaired social behavior in ants, Cell, 170(4), 727–735.e10.

Tricas, T. C., Michael, S. W., and Sisneros, J. A. (1995) Electrosensory optimization to conspecific phasic signals for mating, Neuroscience Letters, 202(1), 129–132.

Tsai, C.-C., et al. (2020) Physical and behavioral adaptations to prevent overheating of the living wings of butterflies, Nature Communications, 11(1), 551.

Tsujii, K., et al. (2018) Change in singing behavior of humpback whales caused by shipping noise, PLOS One, 13(10), e0204112.

Tumlinson, J. H., et al. (1971) Identification of the trail pheromone of a leaf-cutting ant, Atta texana, Nature, 234(5328), 348–349.

Turkel, W. J. (2013) Spark from the deep: How shocking experiments with strongly electric fish powered scientific discovery. Baltimore: Johns Hopkins University Press.

Tuthill, J. C., and Azim, E. (2018) Proprioception, Current Biology, 28(5), R194–R203.

Tuttle, M. D., and Ryan, M. J. (1981) Bat predation and the evolution of frog vocalizations in the neotropics, Science, 214(4521), 677–678.

Tyack, P. L. (1997) Studying how cetaceans use sound to explore their environment, in Owings, D. H., Beecher, M. D., and Thompson, N. S. (eds), Perspectives in ethology, vol. 12, 251–297. New York: Plenum Press.

Tyack, P. L., and Clark, C. W. (2000) Communication and acoustic behavior of dolphins and whales, in Au, W. W. L., Fay, R. R., and Popper, A. N. (eds), Hearing by whales and dolphins,156–224. New York: Springer.

Tyler, N. J. C., et al. (2014) Ultraviolet vision may enhance the ability of reindeer to discriminate plants in snow, Arctic, 67(2), 159–166.

Uexküll, J. von (1909) Umwelt und Innenwelt der Tiere. Berlin: J. Springer.

Uexküll, J. von (2010) A foray into the worlds of animals and humans: With a theory of meaning (trans. J. D. O'Neil). Minneapolis: University of Minnesota Press.

Ulanovsky, N., and Moss, C. F. (2008) What the bat's voice tells the bat's brain, Proceedings of the National Academy of Sciences, 105(25), 8491–8498.

Ullrich-Luter, E. M., et al. (2011) Unique system of photoreceptors in sea urchin tube feet, Proceedings of the National Academy of Sciences, 108(20), 8367–8372.

Vaknin, Y., et al. (2000) The role of electrostatic forces in pollination, Plant Systematics and Evolution, 222(1), 133–142.

Van Buskirk, R. W., and Nevitt, G. A. (2008) The influence of developmental environment on the evolution of olfactory foraging behaviour in procellariiform seabirds, Journal of Evolutionary Biology, 21(1), 67–76.

Van der Horst, G., et al. (2011) Sperm structure and motility in the eusocial naked mole-rat, Heterocephalus glaber: A case of degenerative orthogenesis in the absence of sperm competition? BMC Evolutionary Biology, 11(1), 351.

Van Doren, B. M., et al. (2017) High-intensity urban light installation dramatically alters nocturnal bird migration, Proceedings of the National Academy of Sciences, 114(42), 11175–11180.

Van Lenteren, J. C., et al. (2007) Structure and electrophysiological responses of gustatory organs on the ovipositor of the parasitoid Leptopilina heterotoma, Arthropod Structure & Development, 36(3), 271–276.

Van Staaden, M. J., et al. (2003) Serial hearing organs in the atympanate grasshopper Bullacris membracioides (Orthoptera, Pneumoridae), Journal of Comparative Neurology, 465(4), 579–592.

Veilleux, C. C., and Kirk, E. C. (2014) Visual acuity in mammals: Effects of eye size and ecology, Brain, Behavior and Evolution, 83(1), 43–53.

Vélez, A., Ryoo, D. Y., and Carlson, B. A. (2018) Sensory specializations of mormyrid fish are associated with species differences in electric signal localization behavior, Brain, Behavior and Evolution, 92(3–4), 125–141.

Vernaleo, B. A., and Dooling, R. J. (2011) Relative salience of envelope and fine structure cues in zebra finch song, Journal of the Acoustical Society of America, 129(5), 3373–3383.

Vidal-Gadea, A., et al. (2015) Magnetosensitive neurons mediate geomagnetic orientation in Caenorhabditis elegans, eLife, 4, e07493.

Viguier, C. (1882) Le sens de l'orientation et ses organes chez les animaux et chez l'homme, Revue philosophique de la France et de l'йtranger, 14, 1–36.

Viitala, J., et al. (1995) Attraction of kestrels to vole scent marks visible in ultraviolet light, Nature, 373(6513), 425–427.

Vogt, R. G., and Riddiford, L. M. (1981) Pheromone binding and inactivation by moth antennae, Nature, 293(5828), 161–163.

Vollrath, F. (1979a) Behaviour of the kleptoparasitic spider Argyrodes elevatus (Araneae, theridiidae), Animal Behaviour, 27(Pt 2), 515–521.

Vollrath, F. (1979b) Vibrations: Their signal function for a spider kleptoparasite, Science, 205(4411), 1149–1151.

Von der Emde, G. (1990) Discrimination of objects through electrolocation in the weakly electric fish, Gnathonemus petersii, Journal of Comparative Physiology A, 167, 413–421.

Von der Emde, G. (1999) Active electrolocation of objects in weakly electric fish, Journal of Experimental Biology, 202, 1205–1215.

Von der Emde, G., et al. (1998) Electric fish measure distance in the dark, Nature, 395(6705), 890–894.

Von der Emde, G., and Ruhl, T. (2016) Matched filtering in African weakly electric fish: Two senses with complementary filters, in von der Emde, G., and Warrant, E. (eds), The ecology of animal senses, 237–263. Cham: Springer.

Von der Emde, G., and Schnitzler, H.-U. (1990) Classification of insects by echolocating greater horseshoe bats, Journal of Comparative Physiology A, 167(3), 423–430.

Von Dürckheim, K. E. M., et al. (2018) African elephants (Loxodonta africana) display remarkable olfactory acuity in human scent matching to sample performance, Applied Animal Behaviour Science, 200, 123–129.

Von Holst, E., and Mittelstaedt, H. (1950) Das reafferenzprinzip, Naturwissenschaften, 37(20), 464–476.

Wackermannová, M., Pinc, L., and Jebavý, L. (2016) Olfactory sensitivity in mammalian species, Physiological Research, 65(3), 369–390.

Walker, D. B., et al. (2006) Naturalistic quantification of canine olfactory sensitivity, Applied Animal Behaviour Science, 97(2–4), 241–254.

Walsh, C. M., Bautista, D. M., and Lumpkin, E. A. (2015) Mammalian touch catches up, Current Opinion in Neurobiology, 34, 133–139.

Wang, C. X., et al. (2019) Transduction of the geomagnetic field as evidenced from alpha-band activity in the human brain, eNeuro, 6(2), ENEURO.0483-18.2019.

Ward, J. (2013) Synesthesia, Annual Review of Psychology, 64(1), 49–75.

Wardill, T., et al. (2013) The miniature dipteran killer fly Coenosia attenuata exhibits adaptable aerial prey capture strategies, Frontiers of Physiology Conference Abstract: International Conference on Invertebrate Vision, doi:10.3389/conf.fphys.2013.25.00057.

Ware, H. E., et al. (2015) A phantom road experiment reveals traffic noise is an invisible source of habitat degradation, Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(39), 12105–12109.

Warkentin, K. M. (1995) Adaptive plasticity in hatching age: A response to predation risk trade-offs, Proceedings of the National Academy of Sciences, 92(8), 3507–3510.

Warkentin, K. M. (2005) How do embryos assess risk? Vibrational cues in predator-induced hatching of red-eyed treefrogs, Animal Behaviour, 70(1), 59–71.

Warkentin, K. M. (2011) Environmentally cued hatching across taxa: Embryos respond to risk and opportunity, Integrative and Comparative Biology, 51(1), 14–25.

Warrant, E. J. (2017) The remarkable visual capacities of nocturnal insects: Vision at the limits with small eyes and tiny brains, Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 372(1717), 20160063.

Warrant, E. J., et al. (2004) Nocturnal vision and landmark orientation in a tropical halictid bee, Current Biology, 14(15), 1309–1318.

Warrant, E., et al. (2016) The Australian bogong moth Agrotis infusa: A long-distance nocturnal navigator, Frontiers in Behavioral Neuroscience, 10, 77.

Warrant, E. J., and Locket, N. A. (2004) Vision in the deep sea, Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society, 79(3), 671–712.

Watanabe, T. (1999) The influence of energetic state on the form of stabilimentum built by Octonoba sybotides (Araneae: Uloboridae), Ethology, 105(8), 719–725.

Watanabe, T. (2000) Web tuning of an orb-web spider, Octonoba sybotides, regulates prey-catching behaviour, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 267(1443), 565–569.

Webb, B. (1996) A cricket robot, Scientific American. Available at: www.scientificamerican.com/article/a-cricket-robot/.

Webb, J. F. (2013) Morphological diversity, development, and evolution of the mechanosensory lateral line system, in Coombs, S., et al. (eds), The lateral line system, 17–72. New York: Springer.

Webster, D. B. (1962) A function of the enlarged middle-ear cavities of the kangaroo rat, Dipodomys, Physiological Zoology, 35(3), 248–255.

Webster, D. B., and Webster, M. (1971) Adaptive value of hearing and vision in kangaroo rat predator avoidance, Brain, Behavior and Evolution, 4(4), 310–322.

Webster, D. B., and Webster, M. (1980) Morphological adaptations of the ear in the rodent family heteromyidae, American Zoologist, 20(1), 247–254.

Weger, M., and Wagner, H. (2016) Morphological variations of leading-edge serrations in owls (Strigiformes), PLOS One, 11(3), e0149236.

Wehner, R. (1987) "Matched filters" – Neural models of the external world, Journal of Comparative Physiology A, 161(4), 511–531.

Weiss, T., et al. (2020) Human olfaction without apparent olfactory bulbs, Neuron, 105(1), 35–45.e5.

Wenzel, B. M., and Sieck, M. H. (1972) Olfactory perception and bulbar electrical activity in several avian species, Physiology & Behavior, 9(3), 287–293.

Wheeler, W. M. (1910) Ants: Their structure, development and behavior. New York: Columbia University Press.

Widder, E. (2019) The Medusa, NOAA Ocean Exploration. Available at: oceanexplorer.noaa.gov/explorations/19biolum/background/medusa/medusa.html.

Wieskotten, S., et al. (2010) Hydrodynamic determination of the moving direction of an artificial fin by a harbour seal (Phoca vitulina), Journal of Experimental Biology, 213(13), 2194–2200.

Wieskotten, S., et al. (2011) Hydrodynamic discrimination of wakes caused by objects of different size or shape in a harbour seal (Phoca vitulina), Journal of Experimental Biology, 214(11), 1922–1930.

Wignall, A. E., and Taylor, P. W. (2011) Assassin bug uses aggressive mimicry to lure spider prey, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 278(1710), 1427–1433.

Wilcox, C., Van Sebille, E., and Hardesty, B. D. (2015) Threat of plastic pollution to seabirds is global, pervasive, and increasing, Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(38), 11899–11904.

Wilcox, S. R., Jackson, R. R., and Gentile, K. (1996) Spiderweb smokescreens: Spider trickster uses background noise to mask stalking movements, Animal Behaviour, 51(2), 313–326.

Williams, C. J., et al. (2019) Analgesia for non-mammalian vertebrates, Current Opinion in Physiology, 11, 75–84.

Wilson, D. R., and Hare, J. F. (2004) Ground squirrel uses ultrasonic alarms, Nature, 430(6999), 523.

Wilson, E. O. (2015) Pheromones and other stimuli we humans don't get, with E. O. Wilson, Big Think. Available at: bigthink.com/videos/eo-wilson-on-the-world-of-pheromones.

Wilson, E. O., Durlach, N. I., and Roth, L. M. (1958) Chemical releasers of necrophoric behavior in ants, Psyche, 65(4), 108–114.

Wilson, S., and Moore, C. (2015) S1 somatotopic maps, Scholarpedia, 10(4), 8574.

Wiltschko, R., and Wiltschko, W. (2013) The magnetite-based receptors in the beak of birds and their role in avian navigation, Journal of Comparative Physiology A, 199(2), 89–98.

Wiltschko, R., and Wiltschko, W. (2019) Magnetoreception in birds, Journal of the Royal Society Interface, 16(158), 20190295.

Wiltschko, W. (1968) Ьber den EinfluЯ statischer Magnetfelder auf die Zugorientierung der Rotkehlchen (Erithacus rubecula), Zeitschrift fьr Tierpsychologie, 25(5), 537–558.

Wiltschko, W., et al. (2002) Lateralization of magnetic compass orientation in a migratory bird, Nature, 419(6906), 467–470.

Wiltschko, W., and Merkel, F. W. (1965) Orientierung zugunruhiger Rotkehlchen im statischen Magnetfeld, Verhandlungen der Deutschen Zoologischen Gesellschaft in Jena, 59, 362–367.

Windsor, D. A. (1998) Controversies in parasitology: Most of the species on Earth are parasites, International Journal for Parasitology, 28(12), 1939–1941.

Winklhofer, M., and Mouritsen, H. (2016) A room-temperature ferrimagnet made of metallo-proteins? bioRxiv, 094607.

Wisby, W. J., and Hasler, A. D. (1954) Effect of olfactory occlusion on migrating silver salmon (O. kisutch), Journal of the Fisheries Research Board of Canada, 11(4), 472–478.

Witherington, B., and Martin, R. E. (2003) Understanding, assessing, and resolving light-pollution problems on sea turtle nesting beaches, Florida Marine Research Institute Technical Report TR-2.

Witte, F., et al. (2013) Cichlid species diversity in naturally and anthropogenically turbid habitats of Lake Victoria, East Africa, Aquatic Sciences, 75(2), 169–183.

Woith, H., et al. (2018) Review: Can animals predict earthquakes? Bulletin of the Seismological Society of America, 108(3A), 1031–1045.

Wolff, G. H., and Riffell, J. A. (2018) Olfaction, experience and neural mechanisms underlying mosquito host preference, Journal of Experimental Biology, 221(4), jeb157131.

Wu, C. H. (1984) Electric fish and the discovery of animal electricity, American Scientist, 72(6), 598–607.

Wu, L.-Q., and Dickman, J. D. (2012) Neural correlates of a magnetic sense, Science, 336(6084), 1054–1057.

Wueringer, B. E. (2012) Electroreception in elasmobranchs: Sawfish as a case study, Brain, Behavior and Evolution, 80(2), 97–107.

Wueringer, B. E., Squire, L., et al. (2012a) Electric field detection in sawfish and shovelnose rays, PLOS One, 7(7), e41605.

Wueringer, B. E., Squire, L., et al. (2012b) The function of the sawfish's saw, Current Biology, 22(5), R150–R151.

Wurtsbaugh, W. A., and Neverman, D. (1988) Post-feeding thermotaxis and daily vertical migration in a larval fish, Nature, 333(6176), 846–848.

Wyatt, T. (2015a) How animals communicate via pheromones, American Scientist, 103(2), 114.

Wyatt, T. D. (2015b) The search for human pheromones: The lost decades and the necessity of returning to first principles, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 282(1804), 20142994.

Wynn, J., et al. (2020) Natal imprinting to the Earth's magnetic field in a pelagic seabird, Current Biology, 30(14), 2869–2873.e2.

Yadav, C. (2017) Invitation by vibration: Recruitment to feeding shelters in social caterpillars, Behavioral Ecology and Sociobiology, 71(3), 51.

Yager, D. D., and Hoy, R. R. (1986) The cyclopean ear: A new sense for the praying mantis, Science, 231(4739), 727–729.

Yanagawa, A., Guigue, A. M. A., and Marion-Poll, F. (2014) Hygienic grooming is induced by contact chemicals in Drosophila melanogaster, Frontiers in Behavioral Neuroscience, 8, 254.

Yarmolinsky, D. A., Zuker, C. S., and Ryba, N. J. P. (2009) Common sense about taste: From mammals to insects, Cell, 139(2), 234–244.

Yeates, L. C., Williams, T. M., and Fink, T. L. (2007) Diving and foraging energetics of the smallest marine mammal, the sea otter (Enhydra lutris), Journal of Experimental Biology, 210(11), 1960–1970.

Yong, E. (2020) America is trapped in a pandemic spiral, The Atlantic. Available at: www.theatlantic.com/health/archive/2020/09/pandemic-intuition-nightmare-spiral-winter/616204/.

Yoshizawa, M., et al. (2014) The sensitivity of lateral line receptors and their role in the behavior of Mexican blind cavefish (Astyanax mexicanus), Journal of Experimental Biology, 217(6), 886–895.

Yovel, Y., et al. (2009) The voice of bats: How greater mouse-eared bats recognize individuals based on their echolocation calls, PLOS Computational Biology, 5(6), e1000400.

Zagaeski, M., and Moss, C. F. (1994) Target surface texture discrimination by the echolocating bat, Eptesicus fuscus, Journal of the Acoustical Society of America, 95(5), 2881–2882.

Zapka, M., et al. (2009) Visual but not trigeminal mediation of magnetic compass information in a migratory bird, Nature, 461(7268), 1274–1277.

Zelenitsky, D. K., Therrien, F., and Kobayashi, Y. (2009) Olfactory acuity in theropods: Palaeobiological and evolutionary implications, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 276(1657), 667–673.

Zimmer, C. (2012) Monet's ultraviolet eye, Download the Universe. Available at: www.downloadtheuniverse.com/dtu/2012/04/monets-ultraviolet-eye.html.

Zimmerman, A., Bai, L., and Ginty, D. D. (2014) The gentle touch receptors of mammalian skin, Science, 346(6212), 950–954.

Zimmermann, M. J. Y., et al. (2018) Zebrafish differentially process color across visual space to match natural scenes, Current Biology, 28(13), 2018–2032.e5.

Zions, M., et al. (2020) Nest carbon dioxide masks GABA-dependent seizure susceptibility in the naked mole-rat, Current Biology, 30(11), 2068–2077.e4.

Zippelius, H.-M. (1974) Ultraschall-Laute nestjunger Mäuse, Behaviour, 49(3–4), 197–204.

Zuk, M., Rotenberry, J. T., and Tinghitella, R. M. (2006) Silent night: Adaptive disappearance of a sexual signal in a parasitized population of field crickets, Biology Letters, 2(4), 521–524.

Zullo, L., et al. (2009) Nonsomatotopic organization of the higher motor centers in octopus, Current Biology, 19(19), 1632–1636.

Zupanc, G. K. H., and Bullock, T. H. (2005) From electrogenesis to electroreception: An overview, in Bullock, T. H., et al. (eds), Electroreception, 5–46. New York: Springer.

Эд Йонг – научный журналист издания The Atlantic, удостоенный (помимо прочих наград) Пулитцеровской премии, а также премии Джорджа Полка за научный репортаж. Его статьи выходили в The New Yorker, National Geographic, Wired, The New York Times, Scientific American и других изданиях. Живет в Вашингтоне, округ Колумбия.

Обращенные в стороны щели собачьих ноздрей завихряют выдыхаемый через них воздух и тем самым затягивают пахучие вещества внутрь носа

© Gunn Shots!

Клональных муравьев Ooceraea biroi можно различить благодаря разноцветным меткам на туловище

© Daniel Kronauer

Органы обоняния бывают очень разными по форме: у слонов это хоботы, у альбатросов – клювы, а у змей – раздвоенные языки

© sheilapic76; © Seabird NZ; © Lisa Zins

Благодаря расположенным на ногах рецепторам бабочки и другие насекомые пробуют на вкус поверхности, на которых сидят

© Tambako the Jaguar

Сомы представляют собой плавучий язык – все их тело покрыто вкусовыми сосочками

© Mathias Appel

Центральная пара глаз паука-скакуна обладает самым острым зрением, а дополнительная по бокам от нее реагирует на движение

© Artur Rydzewski

Ультраскоростное зрение мухи-убийцы позволяет ей схватить быстролетящее насекомое за то время, пока человек едва успевает моргнуть

© janetgraham84

Вдоль края каждой из половинок раковины бухтового гребешка располагаются десятки ярко-синих глаз

© Sonke Johnsen

Все тело змеехвостки Ophiocoma wendtii функционирует как один сложный глаз, но только при свете дня

© Kent Miller

Массивная верхняя часть глаза самца поденки позволяет ему замечать пролетающих мимо самок

© treegrow

Хамелеон может одновременно смотреть вперед и назад, поскольку его глаза движутся не зависимо друг от друга

© VVillamon

У глубоководного ракообразного Streetsia challengeri два глаза спаяны в единый горизонтальный цилиндр, который видит вверх, вниз и в стороны, но не вперед.

© E. A. Lazo-Wasem, Yale Peabody Museum

В такой темноте, что мы не увидим в ней даже собственной руки, ведущий ночной образ жизни галикт находит путь к своему крохотному гнезду в самой гуще джунглей

© Eric Warrant

Винный бражник может различать цвета лепестков даже при свете звезд

© Nick Goodrum Photography

Корги Тайпо, хорошая собака, демонстрирует разницу между трихроматическим зрением (большинства) людей и дихроматическим зрением своих сородичей. Нижняя фотография создана с использованием устройства собачьего зрения (Dog Vision Tool) Андраша Петера

© Ed Yong

В природе многие узоры, в том числе на цветах и на голове рыбы-ласточки, видны только глазам, различающим ультрафиолет

© adrian davies / Alamy Stock Photo; ©Ulrike Siebeck

Горлышко широкохвостого колибри и узоры на крыльях бабочки Heliconius erato отражают ультрафиолетовые цвета, неразличимые для человека

© Larry Lamsa; © berniedup

Благодаря среднему поясу своих трехчастных глаз павлиний рак-богомол воспринимает цвета совсем не так, как другие животные

© prilfish

Голый землекоп не чувствует боли от попадания под кожу кислоты или капсаицина – химического вещества, за счет которого жжется жгучий перец

© John Brighenti

Тринадцатиполосный суслик может впадать в спячку на всю зиму, потому что не чувствителен к температурам, которые болезненны для людей

© Ed Yong

Эти животные могут чувствовать инфракрасное излучение, исходящее от нагретых объектов. Златки пожарные ищут таким образом лесные пожарища, тогда как обыкновенные вампиры и гремучие змеи выслеживают теплокровную добычу

© Helmut Schmitz; © Acatenazzi в English Wikipedia; © bamyers4az

Каланы используют осязание, чтобы нащупывать чувствительными лапами невидимую добычу, а исландские песочники – протыкая своим клювом слои песка

© Colleen Reichmuth; © U. S. Fish and Wildlife Service – Northeast Region

Органы осязания бывают очень разными: от носа крота-звездоноса и жала изумрудной осы до хохолка малой конюги и мышиных усов

© gordonramsaysubmissions; © Ken Catania; © USFWS Headquarters; © JohannPiber

Невероятно чувствительный ротовой диск ламантинов позволяет им обследовать предметы и приветствовать друг друга

© USFWS Endangered Species

У аллигаторов вдоль краев челюстей расположены выпуклости, которые фиксируют водную рябь, распространяющуюся от потенциальной добычи

© JustinJensen

Благодаря своим чувствительным вибриссам тюлень по кличке Спраутс может брать гидродинамический след плывущей рыбы, находя ее даже с надетой на глаза повязкой

© Colleen Reichmuth; © Ed Yong

Во время брачных игр самец павлина создает колебания воздуха, которые улавливаются венчиком на голове самки

© onecog2many

Волоски на ногах тигрового блуждающего паука реагируют на потоки воздуха, создаваемые пролетающими мухами

© Hakan Soderholm / Alamy Stock Photo

Горбатки коммуницируют посредством вибраций, распространяющихся по поверхности растений, на которых они сидят. Если преобразовать эти неслышные вибрации в звуковые колебания, они напоминают звуки, которые могли бы издавать птицы, обезьяны или музыкальные инструменты

© USGS Bee Inventory and Monitoring Lab

Дюнный скорпион ощущает шаги своей добычи. Златокрот ищет богатые термитами скопления дюнной травы по слабым низкочастотным вибрациям колышущихся на ветру стеблей. Головастики красноглазой квакши спешно вылупляются, почувствовав движения жующей змеиной пасти

© Xbuzzi; © Galen Rathbun, с разрешения California Academy of Sciences; © Karen Warkentin

Ловчая сеть паука-кругопряда является продолжением его сенсорной системы, но крохотный паук-росинка умеет ее «взламывать»

© srikaanth.srikar; © spiderman (Frank)

Эти виртуозы слуха умеют точно определять местоположение источника звука. Сипуха прислушивается к шуршанию грызунов, а паразитарная тахина Ormia ochracea ориентируется на стрекот самцов сверчков

© AHisgett; © treegrow

Зов самцов тунгарской лягушки выработался в стремлении использовать возникшую ранее предрасположенность слуха самок

© brian.gratwicke

Зебровым амадинам важны в их песнях детали настолько быстролетные, что нам они попросту недоступны

© archer10 (Dennis)

Синие киты и индийские слоны посылают низкочастотные сигналы на огромные расстояния. В более тихие эпохи зов китов мог пересекать целые океаны

© greyloch; © Kumaravel

Филиппинские долгопяты производят сигналы намного выше ультразвукового порога

© berniedup

Пчелиная огневка различает звуки более высокой частоты, чем любое другое животное на Земле

© Andy Reago & Chrissy McClarren

Странно, но синегорлый колибри берет ультразвуковые ноты, неразличимые для него самого

© Bettina Arrigoni

Большой бурый кожан в момент атаки на лунного мотылька. Цветная спектрограмма внизу отражает процесс эхолокации: по мере приближения к цели издаваемые летучей мышью звуки становятся все чаще и кратковременнее

© Jesse Barber

С помощью эхолокации дельфины обнаруживают закопанные объекты, координируют действия с сородичами и различают разные виды рыб по форме их плавательного пузыря

© J. D. Ebberly

Черная ножетелка, электрический угорь, стеклянный нож и слонорыл убанги – все эти рыбы создают электрическое поле, с помощью которого воспринимают окружающий мир

© blickwinkel / Alamy Stock Photo; © chrisbb@prodigy.net; © Charles & Clint; © Imagebroker / Alamy Stock Photo

Мелкие поры, называемые ампулами Лоренцини, позволяют акулам и скатам улавливать электрические поля, создаваемые их добычей. Особенно много ампул Лоренцини расположено на голове рыбы-пилы и акулы-молота

© Albert kok; © Simon Fraser University; © Numinosity by Gary J. Wood

Клюв утконоса чувствителен и к касанию, и к электрическим полям. Это значит, что утконос, возможно, обладает единым чувством электроосязания

© Klaus

Шмели чувствуют электрическое поле цветов

© wwarby

Мотыльки богонги, малиновки и морские черепахи способны путешествовать на огромные расстояния, ориентируясь по магнитному полю Земли

© CSIRO; © tallpomlin; © Dionysisa303

Щупальца осьминога частично независимы: они способны ощущать и исследовать окружающий мир без указаний со стороны центрального мозга

© Joe Parks

Суперчувства. 32 способа познавать реальность

Эмма Янг

Что значит быть собакой. И другие открытия в области нейробиологии животных

Грегори Бернс

Достаточно ли мы умны, чтобы судить об уме животных?

Франс Де Вааль

Как мы видим? Нейробиология зрительного восприятия

Ричард Маслэнд