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» [Beston, 2003. p. 25. // Эта эволюционно сложившаяся слабость людей далеко не очевидна для тех, кто разрабатывает новые системы письменности для бесписьменных языков. Например, элегантная слоговая запись языка кри, разработанная миссионером-методистом Джеймсом Эвансом в 1830-х гг., в основном состояла из зеркальных символов. Как пользователь английского, Эванс, без сомнения, не осознавал сопутствующих проблем, связанных с обучением различать зеркальные отражения (Berry and Bennett, 1995). Эта новая письменность широко распространилась среди населения, говорящего на кри, пока письменный английский не вытеснил ее. ].
Прежде чем продолжить, давайте договоримся о нескольких терминах, на которые мы будем опираться в дальнейшем [Классика для ознакомления с основами сенсорной биологии: Dusenbery (1992).]. 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 [Mugan and MacIver, 2019.]. 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 [Niven and Laughlin, 2008; Moran, Softley, and Warrant, 2015.]. 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 [В 1987 г. немецкий ученый Рюдигер Венер (Wehner, 1987) назвал это явление — нацеленность сенсорных систем животного именно на те стимулы, которые ему нужнее всего улавливать, — «согласованными фильтрами».]. 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» [Uexküll, 2010, p. 51.]. 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 [Pyenson et al., 2012.], 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» [Johnsen, 2017.].
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 [Macpherson, 2011.]. 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) [Macpherson, 2011, p. 36.]: «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 [Радикальный редукционист может вполне резонно возразить, что на самом деле чувств всего два — химическое и механическое. К химическому относятся запах, вкус и зрение, а к механическому — осязание, слух и электрорецепция. Магниторецепцию можно отнести к любому из видов — или к обоим одновременно. Сейчас эта модель, наверное, покажется вам непонятной, но по мере прочтения книги все прояснится. Хотя я не могу назвать себя ее ярым приверженцем, это один из допустимых вариантов классификации чувств, импонирующий любителям обобщать, которые среди вас тоже наверняка найдутся.]. 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.
