Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность - Эд Йонг
163
Есть и другие отличия: у сов улитка имеет форму банана, тогда как наша действительно напоминает раковину улитки, а в среднем ухе у совы всего одна кость вместо трех. Кроме того, у сипух и других птиц уши, в отличие от ушей млекопитающих, не стареют. Волосковые клетки у них регенерируют, поэтому острота слуха с возрастом почти не снижается (Krumm et al., 2017). Кстати, похожие на уши пучки перьев на голове ушастой и болотной сов (а также их родственниц) – это просто украшение, которое не является частью слухового органа и в восприятии звуков не участвует.
164
Правда, и сипуха слышит не все. Как человек и любое другое животное, она различает звуки лишь в пределах определенного диапазона частот. Этот диапазон определяется волосковыми клетками в улитке, которые образуют длинную полосу, называемую базилярной мембраной. Основание этой мембраны вибрирует от низких частот, а верхушка – от высоких. По тому, какие части этой полосы вибрируют и, соответственно, какие из волосковых клеток стимулируются, мозг совы вычисляет, какие частоты уловило ухо. Длина, толщина, форма и жесткость мембраны задают верхнюю и нижнюю границы слухового диапазона. Если человек в среднем слышит звуки от 20 Гц до 20 кГц, то у совы диапазон немного уже – от 200 Гц до 12 кГц. А в этом промежутке она особенно чутко улавливает звуки с частотой от 4 до 9 кГц – не случайно это именно те звуки, которые производит мышь, шуршащая в лесной подстилке.
165
Мы определяем местонахождение источника звука не задумываясь, поэтому не замечаем, насколько это на самом деле трудная задача. Если глазу ощущение пространства присуще по умолчанию, поскольку свет с разных сторон попадает на разные участки сетчатки, то уши настроены считывать такие характеристики, как частота и громкость, а они не имеют пространственной составляющей. Чтобы на основании этих данных составить карту окружающего мира, мозгу приходится хорошенько потрудиться.
166
В 1968 г. зоолог Дэвид Пай опубликовал в Nature – одном из самых авторитетных научных журналов планеты – прелестное стихотворение из пяти строф об ушах насекомых. К 2004 г. познания ученых в этой области выросли настолько, что Паю пришлось опубликовать продолжение, досочинив еще двенадцать строф. «Все ширится и ширится / Реестр известных форм. / Пора признать, что для ушей / Не существует норм», – писал он.
167
Уши некоторых насекомых обходятся без барабанной перепонки. Антенны комаров и волоски гусениц данаид монархов действуют, скорее, как чувствительные к воздушным потокам волоски пауков и сверчков, о которых мы говорили в шестой главе.
168
Не исключено, что в способности уха улавливать приближение врага и нужно искать объяснение, почему некоторые группы насекомых не удосужились им обзавестись. Может, дело в том, что мухи-поденки летают тучей, поэтому для защиты от хищников система раннего оповещения им не нужна. Стрекозы же, судя по всему, полагаются на великолепное зрение, помогающее им заметить приближение опасности, и аэронавигационную сноровку, благодаря которой они легко уворачиваются от нападения даже в самый последний момент.
169
Как показывает пример сипухи, животные способны вычислять расположение источника звука, сравнивая время прихода волны в каждое ухо. Но чем меньше живое существо, тем ближе друг к другу находятся уши, а значит, звук достигнет их почти одновременно. У Ormia уши разделяет меньше полумиллиметра – это ширина точки над i в латинском названии мухи. На таком крошечном отрезке разница между попаданием стрекота сверчка в две барабанные перепонки составит не больше 1,5 микросекунды – она настолько ничтожна, что ею можно пренебречь. (Человеческому уху, в частности, чтобы точно локализовать источник звука, нужна разница не менее 500 микросекунд.) Но как установили Роберт и его научный руководитель Рон Хой, барабанные перепонки Ormia, в отличие от наших, соединены между собой. Внутри крошечной головы тахины их соединяет гибкий рычаг, напоминающий плечики для одежды (Miles, Robert, and Hoy, 1995). Когда звук заставляет вибрировать одну перепонку, рычаг передает эти вибрации на противоположную – но с небольшой задержкой, примерно в 50 микросекунд. В результате разница во времени между улавливанием звука одним и другим ухом значительно увеличивается, и это позволяет не просто услышать сверчка, но услышать сверчка, стрекочущего вон в той точке.
170
Уэбб даже сконструировала несложного робота, который ведет себя в точности как самка сверчка и способен найти стрекочущего самца, не имея никакого представления о его стрекоте (Webb, 1996).
171
Рекс Кокрофт – любитель горбаток, о котором я рассказывал в предыдущей главе, – тоже из числа бывших студентов Райана.
172
Райан очень здорово изображает зов тунгарской лягушки, но, к моему огорчению, ему почему-то не приходило в голову включить эту имитацию через динамик и посмотреть, удастся ли очаровать ею лягушачью самку. «Надо будет попробовать», – согласился он.
173
Строго говоря, во внутреннем ухе лягушки находятся два органа слуха. Один – амфибийный сосочек – наиболее чувствителен к скулежу (700 Гц). Другой – базилярный сосочек – настроен на частоту кудахтанья.
174
Сенсорная эксплуатация встречается и в связи с другими органами чувств. У самцов меченосца необычно удлинена нижняя половина хвостового плавника. Чем длиннее этот меч, тем привлекательнее самец для самок. Но, как выяснила Александра Басоло, такие же предпочтения существуют и у близкой родственницы меченосца, пецилии пятнистой, у которой меча нет: если приклеить на хвостовой плавник самца пецилии искусственный меч, его популярность у самок возрастет (Basolo, 1990). Таким образом, этот меч – аналог кудахтанья у тунгарской лягушки: особенность, которая развилась в стремлении воспользоваться уже существующим предпочтением.
175
По собственным воспоминаниям Райана, когда он представил свое открытие по поводу летучих мышей на семинаре, один очень маститый ученый сказал, что этого не может быть. Уши летучих мышей настроены на чрезвычайно высокие частоты их собственных звуковых сигналов, уверял светоч науки, поэтому к более низкому кудахтанью тунгарской лягушки они останутся глухи. Но Райан стоял на своем и доказал, что это не так. К внутреннему уху бахромчатогубых листоносов подключено больше нейронов, чем почти у любого другого млекопитающего, и – уникальная особенность среди летучих мышей – в числе этих нейронов есть группа чувствительных именно к низким частотам, характерным для сигналов лягушки. Это как если бы они добавили к базовой для летучих мышей комплектации специальный «лягушкочувствительный модуль». Одна из учениц Райана, Рейчел Пейдж, некоторое время спустя выяснила, что при определенных обстоятельствах летучей мыши оказывается проще обнаружить лягушку, если та не только скулит, но и кудахчет (Page and Ryan, 2008). И листоносы не единственные, кто подслушивает лягушек. Еще одна ученица Райана, Химена Берналь, обнаружила, что кровососущие мошки тоже слетаются на их песни – причем в первую очередь на украшенные кудахтаньем (Bernal, Rand, and Ryan, 2006).
176
По этой песне гаичка получила в английском языке свое обиходное название chickadee. – Прим. пер.
177
Самцы северной рыбы-мичмана привлекают самок очень низким и долгим гулом; в брачный сезон у самок в несколько раз возрастает чувствительность к его основным частотам (Sisneros, 2009). У пастушьих квакш чувствительность к собственным сигналам повышается всего за две недели прослушивания своего сводного хора (Gall and Wilczynski, 2015).
178
У слуховых диапазонов нет четких границ, просто на какой-то определенной громкости звуки улавливаются все хуже и хуже. Поэтому человек, например, расслышит некоторые инфразвуковые частоты, если звук будет достаточно громким.
179
Этим свойством инфразвука люди пользовались во время Второй мировой войны, закладывая в самолеты заряд взрывчатого вещества, который срабатывал, если самолет тонул. Тогда гидроакустические станции могли установить место падения и выслать спасательный отряд.
180
В пиксаровском мультфильме «В поисках Немо» (Finding Nemo) постоянно обыгрывается ситуация, когда главная героиня Дори говорит якобы «на китовом», а на самом деле на своем собственном, просто медленнее и громче обычного. Но, пообщавшись с Кларком, я начинаю подозревать, что здесь создатели мультфильма попали в точку.
