Лорус Милн - Чувства животных и человека

• Название: Чувства животных и человека
• Автор: Лорус Милн
• Издательство: Мир
• Жанр: Природа и животные
• Год: 1966

Книга известных американских ученых, супругов Лоруса Дж. Милна и Маргарет Милн, «Чувства животных и человека» — занимательный, а местами и поэтичный рассказ об ощущениях, свойственных живым существам. О сложных проблемах бионики авторы говорят легко и просто, без излишней наукообразности. Мы узнаем из книги, почему пчелы не видят красного цвета, как птицы ориентируются при перелетах, каким образом летучие мыши чувствуют преграды на своем пути и многое, многое другое. При этом Милны все время сравнивают чувства животных с человеческими чувствами, наводят читателя на мысль о том, что живые организмы с их сложной и малоизученной структурой органов чувств представляют большой интерес не только для биологов, но и для физиков, математиков и особенно конструкторов, создающих самоорганизующиеся устройства. Авторы стремятся в то же время не подавить читателя массой сведений, а помочь ему отделить главное от второстепенного, научить его ориентироваться в сложных вопросах, философски осмысливать мир.

Редакция научно-фантастической и научно-популярной литературы.

---

Те, кто не очень привязан к определенному месту жительства, подобно канадским гусям, с наступлением неприятной холодной погоды движутся на юг, во Флориду или Калифорнию. Некоторые из них весной торопятся снова на север, хотя мало кто проявляет такое упорство, как гуси, которые постепенно перемещаются за зоной таяния снега до самой Арктики, располагаясь вдоль северной границы изотермы 1,7° на протяжении трех тысяч километров.

Люди, живущие в областях континентального климата средней полосы, часто забывают, что в мире есть несколько мест, где круглый год держится идеальная температура. Многие животные, по-видимому, с успехом используют преимущества подобного рода. В 1939 году профессор Отто Ран опубликовал собранные им статистические данные: в тропиках живут 2076 видов млекопитающих и 2785 видов рептилий, тогда как к северу и югу от тропиков, в областях с переменной температурой, обитает 948 видов млекопитающих и 335 видов рептилий. В основном эти различия обусловлены тем, что в тропиках процесс эволюции идет быстрее, чем в областях с более холодным климатом, и отчасти тем, что в тропических странах ежегодно появляется большее количество новых поколений. Только немногие из этих видов млекопитающих и рептилий живут в каком-то определенном месте, которое они сами выбрали, ознакомившись со всем диапазоном температур в различных районах и выяснив, что здесь они быстрее всего размножаются.

Благодаря большому жизненному опыту моряки имеют гораздо больше возможностей выбирать место жительства. Не случайно восставшие на борту «Баунти» матросы, обменяв своего командира, адмирала Вильяма Блая, на лодку с дамами, жительницами тропических островов, обосновались на острове Питкэрн. Он расположен почти на таком же расстоянии к югу от экватора, как Майами — к северу. Точно так же Герман Мелвилл, Роберт Луис Стивенсон и Поль Гоген имели полную свободу выбора. Они выбрали тропические райские места и стали их прославлять.

До сих пор никому не удалось превзойти животных еще в одном виде реакций на большие изменения температуры. Тем не менее все более важным становится вопрос: сумеем ли мы научить человека впадать в состояние спячки, как это каждый год происходит с сурками и различными летучими мышами? Из такого положения стоило бы извлечь реальную выгоду. Мировым запасом пищи можно было бы достаточно хорошо обеспечить двенадцать миллиардов человек, если бы каждый из них четыре месяца в году бодрствовал и вел активный образ жизни, производя продукты питания и наслаждаясь ими, а остальные восемь месяцев находился в состоянии спячки при пониженной температуре, лишь очень медленно используя запасы пищи, накопленные для такой формы существования.

Инженеры, конструирующие межпланетные космические корабли, еще больше заинтересованы в том, чтобы космонавты в ракете хотя бы часть пути находились в состоянии спячки при пониженной температуре. При этом значительно упростились бы экономические и хозяйственно-организационные проблемы, так как потребовалось бы меньше кислорода, пищи и воды, легче было бы решить задачи поглощения углекислоты, удаления отходов, поддержания относительно постоянной температуры на борту корабля, а также развлечения экипажа. Более того, у космонавтов может появиться временный иммунитет к вредной радиации, какой наблюдается у животных в состоянии спячки. Подвергнувшись обработке, спасающей их жизнь от радиационной опасности, космонавты в кабине с охлажденным воздухом смогут пройти сквозь пояса опасного излучения оставаясь в этом состоянии до более подходящего момента, то есть до приземления в каком-то месте.

В разработке этой проблемы уже достигнуты большие успехи. Больных, которые не переносят обычных наркотиков, можно подготовить к хирургической операции путем осторожного, но быстрого охлаждения всего организма. При этом исчезают всякие ощущения и понижается скорость кровотока. Когда пациентов столь же осторожно согревают снова, у них не возникает никаких осложнений, и никто из них не может вспомнить, что с ним было.

Когда человека охлаждают до температуры ниже 34,5°, у него пропадает зрение и слух. При температуре ниже 29,5° прекращает работу механизм терморегуляции, который должен был бы повышать температуру тела, и больной оказывается целиком во власти врачей. Зрачки расширяются, всякие ощущения исчезают; частота пульса падает от нормальных 70–75 ударов в минуту до 40, кровяное давление снижается и становится постоянным. Около 26,5° исчезают также и дыхательные движения. Хирургические операции обычно проводят при еще более низкой температуре — 25°. Аппарат искусственного дыхания работает в таком режиме, что примерно 30 раз в минуту наполняет легкие чистым кислородом и снова опустошает их. Когда хирурги заканчивают операцию, температуру тела больного постепенно повышают и возвращают к нормальному уровню. При 26,5° снова появляются дыхательные импульсы, а при 30° восстанавливается пульс и повышается кровяное давление, которое уже можно измерять. При 32° начинает работать терморегуляция, а когда температура достигает 34,5°, возвращаются зрение и слух.

Собак удавалось охладить еще больше. При температуре около 10° у них останавливается сердце. Однако, применяя искусственное кровообращение, обнаружили, что потребность в кислороде оказалась очень незначительной. При 4° невозможно было уловить разницы в содержании кислорода в артериальной и, венозной крови. Напротив, находящиеся в спячке животные продолжают потреблять кислород, пока температура их тела не достигнет точки замерзания. Работа сердца у них значительно замедляется, и дыхание становится редким. Более того, при любой температуре выше точки замерзания они могут проснуться сами. Стоит им в 50 раз увеличить теплопродукцию, как температура их тела за три часа поднимется до 12°. Любопытно, что жир животных, впадающих в спячку, обладает особым свойством: он остается жидким при очень низких температурах, тогда как жир человека застывает уже при 7°.

До тех пор пока космонавты не смогут впадать в состояние гибернации в особой кабине с автоматическим оборудованием, которое с гарантией обеспечило бы им возвращение к нормальной температуре, стоимость затрат при запуске космонавтов в охлажденном состоянии будет значительно превышать любой выигрыш, полученный в результате такого запуска. Но даже и тогда могут возникнуть осложнения, которых мы пока не представляем себе. Одним из таких осложнений может быть появление у человека своеобразных пигментных пятен, вроде тех, что мы наблюдаем у домашних кроликов гималайской породы. До тех пор пока эти кролики содержатся при температуре выше 27°, шерсть их остается совершенно белой. При значительном понижении температуры на кончиках ушей, лап, носа и по краям седловидной области на спине появляются характерные черные пигментные пятна.

Различия между совершенно белыми и пигментированными кроликами полностью объясняются разной температурой кожи во время образования пигмента и волос. Обычная скорость кровотока оказывается недостаточной, чтобы согреть эти области тела до такой температуры, которая тормозит образование черного пигмента. Можно получить подобные результаты, если приложить кусочки льда к коже кролика до появления на ней новых волос.

Волосы на голове и лице человека растут все время. Кто знает, что произошло бы с волосами космонавта, который в течение нескольких недель находился в состоянии гибернации? Биологи уже интересовались вопросом, почему человеку от рождения присущ определенный цвет волос и у него не бывает участков кожи, покрытых волосами контрастирующих цветов, как у морских свинок и коров. Возможно, холодовое воздействие вызовет к жизни такие типы людей. Подобный вид пигментации может оказаться полезным для личной маскировки в экзотическом мире какой-то далекой планеты.

Глава 9 Шоковая информация

С тех пор как человек приобрел способность что-либо чувствовать, он узнал, что при сильном ударе по глазу возникает ощущение света и боли. Даже удар по голове может оказаться достаточным механическим раздражением для того, чтобы у нас «искры из глаз посыпались». Однако до конца 20-х годов прошлого столетия этому явлению не было дано никакого научного объяснения. Именно тогда выдающийся немецкий физиолог Иоганнес Мюллер в возрасте чуть более двадцати лет неожиданно понял, что назначение нерва определяет смысл передаваемой по нему информации. Та часть мозга, к которой подходит от глаза оптический нерв, может воспринимать пришедшие сигналы только в виде зрительных ощущений, хотя особенно сильные возбуждения могут распространяться и на другие области мозга, вызывая ощущение боли.

Нервные сигналы, приходящие от глаза, носа и других частей тела, являются однотипными. Они представляют собой электрохимические изменения, которые пробегают по нерву с большой скоростью (свыше 120 метров в секунду) в виде дискретных импульсов продолжительностью около 0,0001 секунды. Если раздражитель сильный, импульсы могут следовать один за другим каждую тысячную долю секунды. Или нерв может передавать их с большими интервалами, часто в виде вспышек активности, что дает мозгу дополнительную информацию, записанную в простом коде.