Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность - Йонг Эд (читать книгу онлайн бесплатно полностью без регистрации .txt, .fb2) 📗
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.
