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.

---

Главные электрические органы этого страшного угря расположены по бокам вдоль всего тела рыбы, от головы и до хвоста. И как бы не довольствуясь этим, угорь обладает дополнительным более слабым электрическим органом, простирающимся вдоль нижней поверхности тела почти по всей длине. Еще один такой орган находится на хвосте. Все они напоминают соответствующие образования у других электрических рыб, так как тоже представляют собой организованное в определенном порядке множество дискообразных клеточек, каждая из которых производит ток напряжением менее 0,14 вольта. Электрический орган угря состоит из 6–10 тысяч таких маленьких генераторов, расположенных в каждом из 70 рядов. Все вместе они занимают около 40 % поверхности взрослой рыбы. При одновременном разряде всех электрических батареек голова рыбы оказывается заряженной положительно, а хвост — отрицательно. Между этими двумя полюсами в окружающей рыбу воде протекает электрический ток, который поражает все вокруг и при помощи которого угорь оглушает свою жертву. Соответствующий ток протекает и внутри самого угря, но жизненно важные органы, такие, как нервная система и плавательные мышцы, по-видимому, электрически изолированы от него жировой тканью. Вероятно, поэтому электрический угорь не убивает себя или других электрических угрей.

Рыбы, способные генерировать электрический ток высокого напряжения, пользуются им как орудием для оглушения добычи. Следует предположить, что они не особенно разборчивы и руководствуются исключительно электропроводностью любой подвернувшейся им жертвы. Они готовы проглотить любой предмет соответствующего размера, если только он проводит электричество. В желудках некоторых электрических угрей были обнаружены куски железа.

Наверное, большинство рыб, электрические органы у которых недостаточно сильно развиты для того, чтоб оглушить жертву, использует их только для навигации. При каждом импульсе электрического тока тело их превращается в батарею с положительным и отрицательным полюсами. У каждой такой рыбы слабый электрический ток распространяется в воде вокруг нее особым способом, характерным для данного вида рыбы. Этот характерный рисунок электрического поля в воде видоизменяется под действием множества внешних причин. Его немного искажает магнитное поле Земли, причем характер этих искажений меняется в зависимости от того, в каком направлении плывет рыба: на запад, восток, север или юг, вверх или вниз. Сильный магнит, спрятанный в илистом дне, еще больше меняет характер электрического поля и вызывает подобные же изменения, стоит только рыбе повернуть в другую сторону.

Любой предмет, находящийся около рыбы, которая генерирует электрические импульсы, будет влиять на конфигурацию поля, если его электропроводность не равна электропроводности воды, окружающей тело рыбы. Слой более теплой или более холодной воды может оказать подобное действие. Если бы рыба обладала достаточной чувствительностью к малейшим изменениям, происходящим в тех местах ее тела, откуда исходят и куда вновь входят электрические импульсы, она могла бы узнать очень многое об окружающем ее мире.

Некоторых угреобразных электрических рыб из Нила обучали реагировать на постоянное поле, создаваемое спрятанным постоянным магнитом; это означает, что на них действительно воздействуют такого рода черты окружающего водного мира. Эти рыбы способны также определить местоположение многих предметов, висящих в аквариуме, и опознать те из них, которые хорошо проводят электрический ток (такие, как кусочки металла или мяса), и те, которые являются диэлектриками (например, осколки керамических и пластмассовых материалов). Обычно рыбы используют это свойство, чтобы избегать любых препятствий, искажающих характер их электрического поля.

Рыбы, обладающие такими свойствами, удивительно чувствительны. Они реагируют даже на очень слабый электрический ток, при градиенте потенциала всего лишь 30-микровольт на сантиметр. Столь тонкая улавливающая система должна почти непременно реагировать на присутствие другой рыбы. По-видимому, именно это свойство позволяет сельди и другим стадным рыбам путешествовать ночью плотными косяками — явление, которому ихтиологи давно и безуспешно пытаются найти объяснение. Если каждая рыба поддерживает определенное положение по отношению к другим рыбам своего косяка, используя для этого свою электрическую чувствительность, то весь косяк может еще больше погружаться в воду или менять направление совершенно синхронно, не полагаясь при этом ни на свет, ни на звук. Это, должно быть, трехмерный эквивалент созданного человеком радиолокатора; тем самым рыбы имеют бесспорное преимущество перед наземными животными. Мигрирующие по ночам птицы совершают свои перелеты в одиночку, так как без света они не способны собраться в организованную стаю, которую мы видим днем.

Обладая высокой чувствительностью к изменениям создаваемого ею самой пульсирующего электрического поля в окружающей водной среде, рыба, вероятно, может использовать и постоянное магнитное поле Земли. Невольно напрашивается вопрос, не полагаются ли лососи, находящиеся далеко в Тихом океане, на электромагнитный компас такого рода, когда определяют свой курс домой к американской реке, где они родились.

Еще несколько лет назад ученые едва ли согласились бы с мнением, что какое-либо животное способно реагировать на магнитное поле Земли. Но в последнее время эта идея привлекает к себе все большее внимание. Недавно доктор Фрэнк А. Браун из Северо-западного университета представил статистически обработанные данные, показывающие, что обыкновенная речная улитка Nassarius несомненно улавливает постоянное магнитное поле. И геомагнитное, и искусственное поля, в десять раз большие по силе, изменяли направление, в котором двигалась улитка.

Мы склонны считать, что позвоночное животное должно делать лучше все то, что в состоянии сделать улитка. Но когда и улитка и позвоночное обладают каким-то свойством, которого лишен человек, мы задумываемся — а не присуще ли это свойство всему животному миру? Мы можем предположить, что некоторые живые организмы, близкие друг другу, могли бы использовать для общения между собой вариации электрического поля. Они могли бы изменять частоту пульсации и характер импульсов создаваемого ими электрического тока в окружающей воде. Такой неслыханный доселе метод связи оказался бы эффективным только для близких расстояний, поскольку электрическое сопротивление воды очень высоко. Однако это было бы скорее преимуществом, чем недостатком, так как секреты хранились бы в тайне. Может быть, мы назвали бы такие низковольтные сигналы электрическим шепотом? Тогда шоковые разряды электрического угря, которыми он оглушает находящихся поблизости рыбешек для своего обеда, следовало бы назвать электрическим криком!

В настоящее время нам важно выяснить детали, касающиеся анатомии миног, рыб, улиток, а также механизма использования подводных электрических импульсов. В то же время инженерам брошен новый вызов. Сумеют ли они смоделировать электрочувствительную систему подводных животных, увеличив ее до размеров, при которых она будет полезной человеку? Мы видим, что принципы аэродинамики одинаково применимы к летающим рыбам, планирующим альбатросам и межконтинентальным реактивным самолетам. Без сомнения, человек найдет более широкое применение принципам электрической чувствительности, которые он обнаружил у других живых организмов, и создаст столь же важные устройства для работы под водой. Это может привести к внезапному разрешению проблемы подводной радиосвязи или радиолокации или к совершенно новому пониманию подводного мира, который наши предки покинули так много веков назад.

Глава 10 Важность запахов

Никто не может с уверенностью сказать, когда именно на протяжении сотни миллионов лет первые живые организмы в древнейших морях начали улавливать доносившиеся до них молекулы особых химических веществ. Это произошло задолго до появления первого глаза и первого уха, за много тысячелетий до того дня, когда животные начали выползать на сушу и изучать приносимые ветром запахи. Ведь чувство обоняния возникло гораздо раньше, нежели самые древние холмы. Оно предшествовало всем другим чувствам, с помощью которых животное могло на расстоянии ощущать присутствие пищи, особей противоположного пола или приближение опасности.

Хотя чувство обоняния уходит корнями в глубь веков и человек хорошо умеет различать запахи, оно по-прежнему окутано тайной. Мы выигрываем немного, когда сравниваем нашу относительную невосприимчивость к благоуханию самки непарного шелкопряда с удивительной чувствительностью самцов этих насекомых. Непарный шелкопряд не обращает ни малейшего внимания на аромат горячих хлебцев, маринованных огурцов или жареного мяса. Наш нос по крайней мере в пять раз чувствительнее обонятельного органа пчелы к запаху розмаринового масла, но пчела в сорок раз чувствительнее нас к метилгептанону!