Текст книги "Чего не знает современная наука"

Автор книги: авторов Коллектив

сообщить о нарушении

Текущая страница: 30 (всего у книги 38 страниц)

Семь рангов волчьей стаи

Вас в детстве пугали волками? Меня – нет. Но тем не менее я откуда-то впитала, что волки – это злющие создания, которые кусают и съедают всё и вся. А в промежутках между кровавыми трапезами дерутся до смерти между собой. Если уважаемый читатель тоже откуда-то это все впитал, то, возможно, ему будет интересен несколько иной взгляд. Например, что пишет в своих книгах Н. Д. Криволапчук о социальной структуре волчьей стаи.

Характер отношений в стае альтруистичен. То есть каждое животное подчиняет свои личные интересы интересам всего «коллектива». При иных взаимоотношениях стая как единый организм существовать не может. Ранг животного зависит от уровня развития психики, а не только от физических данных. Ведь, как известно, выживает не столько самый сильный, сколько самый умный. А вожаку приходится организовывать охоту (у волков групповой загонный тип охоты, требующий хорошей организации), принимать решения о разделе добычи (можно, конечно, все съесть самому, но с кем потом охотиться, с голодными и слабыми?) Поэтому в стае царит мир и покой. Младшие слушаются старших и чувствуют себя абсолютно защищенными, а старшие несут бремя ответственности за всех.

В целом волчья стая имеет семь рангов. И напоминает прекрасно организованное общество, где каждый понимает свои права и обязанности. Управление происходит без силовых приемов. Странно, да? У нас в сознании присутствует образ дикого зверя, который «свободен» и не терпит никаких ограничений. Нет, все четко организовано. И роли распределены. И никто никого не удерживает. Но почему-то все выбирают совместное существование.

Выделение социальных рангов в стае слабо связано с полом и старшинством по возрасту. Эти факторы, как и физическая сила, лишь обеспечивают выполнение полезных функций, не более того. Итак, сама структура.

…Убив оленя, волки прекращают охоту, пока не кончится все мясо и голод не заставит их снова приняться за дело. Признаться, эти его слова были для меня совершенной новостью – ведь я, как и все другие, привык считать, что волки не только способны поймать почти любое живое существо, но, движимые ненасытной кровожадностью, убивают все находящееся в пределах достижимого.

Ф. Моуэт «Не кричи: волки!»

Вожак. Высший социальный ранг. Предполагает ответственность за всю стаю. Вожак решает вопросы местообитания, охоты, защиты, всех организовывает, устанавливает ранги в стае.

Своим преимущественным правом на пищу вожак пользуется по собственному усмотрению. Например, отдает свою долю щенкам, если еды в целом недостаточно. В его задачи входит забота обо всех, а щенки – будущее стаи.

Если голодающий вожак окажется не в состоянии руководить стаей, в опасности окажутся все, поэтому его преимущественное право на пищу не оспаривается. Сам бы отдал последний кусок, только бы чувствовать себя защищенным по всем параметрам!

Интересно, что вожак лишен права на защиту, ведь в моменты опасности только он принимает ответственные решения, остальные члены стаи выполняют его распоряжения.

Ранг воина. Этот ранг могут занимать особи любого пола. Если это волчица, то она не должна быть занята воспитанием потомства.

Воины – это команда вожака, обеспечивающая безопасность и пропитание стаи. Можно сказать, что это «дворянское сословие», на котором держится все. В случае нападения на защиту встают только воины, у остальных членов стаи – другие задачи.

Если в стае несколько воинов, то среди них выделяется ранг старшего воина. В его задачи входит организовывать охоту и охрану. Он является самым вероятным претендентом на роль вожака в случае его гибели или невозможности руководить стаей.

Ранг матери. В этой роли может выступать взрослая волчица, которая имеет опыт воспитания волчат. Обязанности матери она может выполнять как по отношению к своим детенышам, так и по отношению к детям менее опытных «мамаш». После того как дети выросли, волчица возвращается к выполнению обязанностей ранга, в котором она находилась до рождения волчат (например, воина).

Нужно отметить, что рождение «детей» не переводит автоматически волчицу в ранг матери. Как и для любого другого ранга, здесь требуется определенное психофизическое развитие, способность принимать решения, необходимые для жизни.

В задачи матери входит выращивание и воспитание потомства. В случае нападения на стаю именно матери уводят всех слабых в безопасное место, в то время как воины держат оборону.

Если особей этого ранга много, выделяется ранг старшей матери. Она при необходимости может занять ранг вожака. Интересно, что со старшим воином она никогда не конкурирует. Освободившийся ранг занимает наиболее достойный, способный управлять стаей. Никаких поединков для выявления более сильного не происходит.

В период вскармливания и выращивания детей все матери стаи находятся под особой защитой и опекой.

Хочется еще коснуться темы размножения. Потому что у волков и эта сторона жизни организована очень красиво. Один раз в год стая разбивается на семьи, чтобы произвести на свет и вырастить потомство. К размножению «допущены» не все. У нас это вызывает возмущение. Но давайте примем, что животные все же устроены несколько иначе, чем люди. Для них основное – понимать свое место и роль в большой семье-стае. Поэтому те, кто не имеет пары, живет в маленькой волчьей семье третьим, помогая охотиться и воспитывать волчат.

Интересно, что пары у волков – на всю жизнь. Если один из партнеров умирает, новая пара не создается. И комментировать этот факт сложно, но это – факт.

Следующий ответственный ранг назван опекуном. Опекун несет ответственность за воспитание волчат. В нем выделяется два подранга: пестун и дядюшка.

Пестунами становятся молодые волчицы или волки, по каким-либо причинам не претендующие на ранг воина, подросший молодняк предыдущего помета. Они находятся в подчинении матерей и выполняют их распоряжения, получая навыки воспитания и обучения подрастающих волчат. Это их первые обязанности в стае.

Дядюшка – это взрослый кобель, не имеющий собственной семьи и помогающий выращивать волчат. Этот ранг очень ярко описан при наблюдении за канадскими волками Фарли Моуэтом в книге: «Не кричи: волки!» Во врезке приведен небольшой отрывок, иллюстрирующий обучающие игры волчат с дядюшкой (Ангелина – это волчица-мать, а Альберт – дядюшка).

Альберт мельком глянул на них, кинул быстрый взгляд на гребень эскера, где спокойно отдыхала Ангелина, бросился на землю посреди усталых волчат и перевернулся на спину, как бы приглашая малышей потренироваться в нанесении увечий. Волчата не заставили себя просить. Один за другим они поднимались и шли в бой. На сей раз воодушевление было полным, запрещенных приемов не существовало – во всяком случае, для них.

Волчата пытались задушить Альберта, но их маленькие, хоть и острые зубки не могли справиться с густой шерстью на груди старого волка. Охваченный приступом детского садизма, один волчонок повернулся задом к лежащему и принялся лапами швырять ему в морду тучи песка. Другие подпрыгивали вверх, насколько позволяли их маленькие, кривые лапки, и с глухим ударом шлепались на незащищенное брюхо Альберта. В промежутках между прыжками они пытались жевать любую уязвимую часть тела волка, какая только попадалась им на зубы.

Меня заинтересовало, сколько же он в состоянии выдержать. Очевидно, волк оказался чрезвычайно выносливым, во всяком случае, он дождался, пока волчата в полном изнеможении не свалились в крепком сне. Только тогда он поднялся и отошел от них, шагая осторожно, чтобы не наступить на маленькие тельца, раскинувшиеся на песке. Но и после этого он не вернулся в свою уютную постель (хотя, несомненно, заслужил отдых после нелегкой ночной охоты). Он уселся на краю детской площадки, задремал, как дремлют волки, и часто поглядывал на спящих – тут ли они, не грозит ли им опасность.

Следующий ранг, ранг сигнальщика, не предполагает принятия решений, а включает лишь выполнение полезных для стаи функций. Функции эти – оповещение стаи об опасностях. Причем оповестил – и молодец, на этом его работа заканчивается. Решение принимают более ответственные члены стаи.

Щенок – это шестой ранг, который не предполагает никакой ответственности, кроме того, чтобы слушаться старших. Но дает преимущественное право на питание и защиту.

Ранг инвалида занимает не увечная, а просто старая особь. Он тоже имеет право на питание и защиту. Волки заботятся о своих стариках.

Кстати говоря, не только волки. В стаях галок, например, тоже принято заботиться о «пенсионерах».

Красивая структура, правда? Надеюсь, образ кровожадного волка у читателя несколько померк. И появился образ зверя, живущего по законам Природы, живущего по законам стаи. И законы эти удивляют своей красотой и практичностью. Нам есть чему учиться у Природы. И хочется вслед за Фарли Моуэтом сказать: «Не кричи: волки!» Присмотрись лучше к ним. А может, и не только к ним. Загляни в Книгу Природы. Там есть что прочесть.

Елена Кузьмина

Дельфины

Казнить нельзя помиловать

Дельфин – единственное морское животное, которое способно подружиться с человеком. Одним из первых о такой удивительной дружбе рассказывает в своей «Естественной истории» Плиний Старший. В Средиземноморье, на северном побережье Африки, возле римского города-колонии Гиппо (нынешняя Бизерта) дельфин спас одного мальчика, когда тот, заигравшись, заплыл слишком далеко от берега. После этого дельфин приплывал уже постоянно и играл с купающимися детьми. Спасенного мальчика дельфин выделял особо и даже катал его на спине. Подобные истории чудесного спасения людей дельфинами известны и после Гиппо. Обычно это моряки, потерпевшие кораблекрушение, но чаще всего – тонущие дети. Упоминание же о настоящей привязанности между людьми и дельфинами появилось в 1956 году. На островах Новой Зеландии, неподалеку от Опонони, дельфин часто приплывал к берегу из океана, играл с детьми, уплывал назад и снова по собственной воле возвращался. Встречи с дельфином в Опонони продолжались несколько лет.

Во все времена человек изучал дельфинов, и они до сих пор не перестают его удивлять.

Чтобы жить вместе, важно уметь общаться

Во-первых, дельфины знают «имена» своих сородичей. Каждый из них издает уникальный свист, который дельфин развивает в подростковом возрасте. Этот свист и является «сигналом-именем». Сигналы очень короткие, длительностью менее одной секунды. Но этого достаточно, чтобы быть узнанным. Дельфин сохраняет свое «имя» в течение всей жизни.

Во-вторых, помимо «сигнала-имени» в течение жизни дельфины осваивают «язык» общения. «Беседуя» друг с другом, дельфины используют несколько сот разнообразных и сложных звуковых сигналов. Интересно, что в обычной беседе мы используем примерно такое же количество слов! Специалисты выяснили, что «язык» дельфинов построен примерно так же, как человеческая речь. Но расшифровать «речь» дельфинов мы – увы! – пока не можем. А вот они нас понимают, похоже, лучше, чем мы их. Все, кто работает с дельфинами в океанариумах, подтверждают, что дельфины очень понятливы и легко обучаются.

Быть лидером – значит защищать

В природе зубатые китообразные, к которым относятся дельфины, живут стадами, где царит дисциплина и иерархия. Как вы думаете, кто из них становится лидером? Тот, кто охраняет стадо от опасности, прекращает внутренние конфликты! Известно также, что в сообществах дельфинов, содержащихся в океанариумах, роль лидеров часто выполняют старые самки («мудрые бабушки», сказали бы мы). Удивительно, что лидеры не проявляют явных признаков господства по отношению к остальным членам стада, но все объединяются вокруг лидеров в период грозящей опасности. Получается, что лидеры обеспечивают выживаемость стада в целом и каждого из его членов.

Есть ли в стаде конкуренция? Ученые говорят, что есть: свою способность быть лидером нужно доказать. Но такие явления, как нападение самцов на новорожденных детенышей, убийство самками подчиненных особей и другие формы агрессивных взаимоотношений, характерны только в неволе в случае существенного ограничения пространства.

Альтруизм как закон существования

То, что младенец китенок или дельфиненок окружен вниманием и заботой не только мамы, но и нескольких «тетушек», – факт, хорошо изученный учеными. С первого вздоха новорожденные находятся под пристальным вниманием взрослых. Ритм дыхания у взрослых китообразных и их детенышей разный, но мама в первые недели жизни малыша меняет свой ритм дыхания, чтобы делать вдох вместе с ним, тем самым обучая его. Первые полгода они плавают в основном вместе, причем малыш пристраивается к маме «под бочок», где движение воды таково, что ему под силу грести. Иногда маму сменяет одна из «тетушек», позволяя ей поесть и отдохнуть. Нескольких месяцев от роду малыш начинает прогулки со взрослыми членами стада – сначала короткие, и за этим мама умело следит. Ученые заметили, что у дельфинов есть особые «школы», в которых взрослые особи (как правило, самцы) обучают «подростков»: как плавать вместе, как охотиться и как реагировать на опасность. Так что киты и дельфины «впитывают с молоком матери» как жить, помогая другим.

Ученые также собрали обширный материал, касающийся оказания помощи у китообразных своим взрослым сородичам. Пострадавший может погибнуть в первую очередь от нехватки воздуха, поэтому обычно одно или несколько здоровых животных поддерживают ослабевшего собрата, время от времени выталкивая его на поверхность для очередного вдоха. Такое оказание помощи может длиться до нескольких часов и дней, пока пострадавший не будет в состоянии плыть и дышать без посторонней помощи.

Причем этот инстинкт оказания помощи проявляется у китообразных настолько сильно, что часто подавляет инстинкт самосохранения. Замечено, что китообразные помогают не только своим сородичам, но и особям других видов. Известен случай, когда гринда (представитель семейства дельфиновых) в бассейне пыталась помочь погибавшей самке полосатого дельфина, а два белобоких дельфина оказывали помощь ослабевшему самцу белокрылой морской свиньи. Ученые обратили внимание, что в первую очередь в таких случаях помощь получали самки, особенно те, которые были с детенышами.

Вместе мы можем больше

Дельфины в стаде отличаются слаженностью действий и четким распределением ролей во время охоты, что ученые связывают с высоким уровнем организации внутри-групповых отношений китообразных. Способы охотничьего поведения дельфинов весьма пластичны: они легко перестраиваются, что позволяет им адекватно реагировать на изменение обстановки. Это, несомненно, подтверждает, что дельфины – животные с высокоорганизованной психикой. Но дельфины не только дружно охотятся, но и часто сотрудничают с человеком, о чем в своих трудах писали еще древнеримские ученые Плиний Старший (в многотомном труде «Естественная история») и Элиан Клавдий (в произведении «О природе животных»). Там сообщается о том, что дельфины способствовали успешному рыбному промыслу, задерживая косяки кефали в мелководном заливе или блокируя косяки рыбы около лодок, за что в случае удачной охоты получали от рыбаков большое вознаграждение.

Существует немало описаний совместной охоты рыбаков и дельфинов и в наше время. Австралийские рыбаки охотятся вместе с касатками. Амазонские дельфины (инии) обычно держатся около человеческих поселений, рыболовецких хозяйств, пристаней. Они питаются отходами рыболовного промысла и помогают рыбакам: загоняют рыбу из глубоких мест на мелководье. Отправляясь на ночную охоту, рыбаки специальными свистовыми сигналами вызывают своих помощников. На западном побережье Африки крапчатые дельфины и афалины вместе с рыбаками охотятся за кефалью: подгоняют стаи рыб к берегу и преграждают им путь в открытое море. Местные рыбаки вызывают дельфинов, ударяя палками по воде, а загнанную рыбу ловят сетями.

Ученых всегда интересовал вопрос: в чем секрет сотрудничества дельфинов и человека? Сегодня уже понятно, что дельфины обладают высокоразвитым социальным инстинктом, на основе которого развились сложные формы их общественного поведения, такие как взаимопомощь, сотрудничество, организованная охота. Например, для совместной охоты у дельфинов существуют различные сигналы, с помощью которых они могут передавать информацию на большие расстояния. Один из таких сигналов – высокие прыжки при обнаружении скопления корма. Ученые пришли к выводу, что дельфины, обладая способностью к социализации с другими видами животных, могут в определенных ситуациях рассматривать человека как члена своего сообщества.

Чувства

Дельфины способны испытывать чувства радости и горя. Об этом свидетельствует случай, который описывает профессор биологии Хуан Гонсальво из НИИ «Тетис» (Италия) – он наблюдает за афалинами, живущими в заливе Амвракикос у западного берега Греции.

Однажды профессор обратил внимание на двух дельфинов: мать рядом с мертвым новорожденным. Она подняла трупик детеныша над поверхностью моря в очевидной попытке заставить его дышать. «Это повторялось снова и снова с разной степенью отчаяния в течение суток, – вспоминает Гонсальво. – Все это время мать с ним не расставалась. Она издавала звуки, прикасаясь к детенышу рылом и грудными плавниками. И покинула тело, только когда окончательно убедилась, что «воскрешение» невозможно».

И права

Дельфины, киты и белухи так умны, что для них необходимо принять билль о правах. Это позволит обращаться с ними как с «не относящимися к человеческому роду личностями». Такую необычную резолюцию вынесли участники Ванкуверской конференции, которую провела Американская ассоциация развития науки в мае 2010 года. Под документом поставили свои подписи десятки зоологов, биологов, философов и защитников прав животных.

По мнению специалистов, Декларация прав китообразных, в случае ее возведения в ранг закона, защитит их от содержания в зоопарках и нападения со стороны рыбаков. Китобоев приравняет к убийцам. Организаторы китовых сафари будут обязаны соблюдать правила уважения к частной жизни китов. А нефтяные и строительные компании – учитывать последствия своих действий для жизни этих созданий.

В проекте закона говорится: «Каждый представитель китообразных имеет право на жизнь, и никто не имеет права быть собственником этих созданий или делать что-то, нарушающее их права, свободы или установленные правила».

P.S. Человек давно изучает дельфина, а дельфин, по всей видимости, человека. Пожалуй, они по-прежнему понимают нас лучше и приносят нам гораздо больше пользы. Наши же усилия направлены в основном на то, чтобы спасти этих удивительных морских животных от нас самих.

В июне 2010 года на 62-м заседании Международной китобойной комиссии Япония, Исландия и Дания приостановили мораторий на китовый промысел. По официальным данным, за 2009 год этими тремя странами было добыто 1867 китов. На Фарерских островах дельфинов убивают массово, ссылаясь на традицию. В Японии продолжают убивать китов «на благо» науки. Некоторые страны имеют квоты для отлова этих морских животных представителями «малых народов», ввиду того, что они издревле использовали в пищу китовое мясо и жир. Это коренное население Чукотки, Гренландии, Аляски, о-вов Сент-Винсент и Гренадин. Международная китобойная комиссия продолжает выступать против коммерческого промысла китов и дельфинов, численность которых катастрофических уменьшается.

Елена Белега, канд. физ. – мат. наук

Время в живых системах

Представьте себе, дорогой читатель, что мир неизменен и неподвижен, – как проявляется время в таком мире? С другой стороны, представьте себе различные живые существа, например, бабочку-однодневку и трехсотлетнюю черепаху, – одинакова ли для них длительность суток? Наконец, давайте представим себе наш день: когда он наполнен событиями – как быстро он проходит! А если мы вынуждены скучать в неподвижности, те же часы длятся нескончаемо долго.

О чем говорят нам эти примеры? О том, что время связано с движением, со сменой событий и, стало быть, с тем местом, где они происходят. И о том, что у разных объектов может быть свое, «индивидуальное» время.

В том мире, где мы обитаем вместе с множеством других живых существ, время и пространство являются важнейшими характеристиками и условиями жизни. Земля, наш дом, подобна космическому кораблю, движущемуся во Вселенной, в Солнечной системе, согласно определенным законам. В пределах биосферы – области Земли, которая служит местом обитания для множества самых разных живых организмов, объединенных в сообщества (экосистемы), – пространственно-временные условия в достаточной степени определены и известны. Эта пространственно-временная организация и стала основой развития жизни на Земле, и к ней приспособлены все живые существа, от бактерий до человека.

Течение земного времени определяется двумя категориями событий: циклическими обратимыми процессами, связанными с периодическими космическими явлениями и процессами необратимыми – остыванием Земли, образованием ландшафтов, эволюцией биосферы в целом и каждой отдельной экосистемы, рождением, развитием и смертью каждого организма.

Мы привыкли думать, что ход времени необратим. Но всегда ли это только так? Если бы во Вселенной существовали простые физические системы, время в них возможно было бы повернуть вспять: в классической механике Ньютона абсолютный знак времени не устанавливается, и теоретически возможен и прямой, и обратный ход событий. Время, таким образом, рассматривается как параметр, равноправный с пространством, то есть оно течет вперед как бы в силу привычки, а не по законам природы.

Иначе дело обстоит в сложных биологических системах, состоящих из множества разномасштабных элементов. И клетки, и организмы, и сообщества организмов всегда разделены на функциональные единицы и пространственные отсеки, между которыми существуют каналы связи с определенными правилами перехода. При этом жизненные процессы в каждом отсеке происходят в своем масштабе времени (так, в органеллах клетки молекулы белков-ферментов изменяют свою форму и реакционную способность за доли секунды, процессы диффузии между органеллами имеют околочасовую периодичность, клеточные циклы длятся около суток, сон и бодрствование организма управляется суточным ритмом, а размножение и развитие – сезонным).

Таким образом, сложности пространственной организации живого объекта соответствует и сложность его временной организации. В сложных системах обязательно возникает и необратимость течения времени. Действительно, процессы эволюции (исторического или индивидуального развития) обратного хода не имеют. Такая необратимость течения событий в природе связана с тем, что многие элементы сложной системы не могут вести себя строго закономерно, в их поведении обязательно сказывается фактор непредсказуемости, случайности. При этом необратимые изменения в системе могут появляться как в силу накопления случайных отклонений в каких-либо периодических обратимых реакциях, так и в силу закономерного перехода всей системы в качественно новое состояние. Например, рост клетки или организма, сопровождаемый морфологическими и физиологическими изменениями, образование нового вида животных в биосфере, изменения ландшафта, – все это необратимые процессы, которые и создают «стрелу времени».

В пределах длительности существования Земли многие необратимые процессы на ней, определяющие «стрелу времени», связаны с развитием жизни: образование почвы, ландшафтов, эволюция биосферы – постепенное изменение облика Земли.

Мысль о связи циклических процессов в биосфере и в космосе, очень образно выразил Н. Я. Пэрна, один из основателей науки хронобиологии: «Каждое мировое явление течет в периодах, оно словно по винтовому ходу взбирается оборот за оборотом, ступень за ступенью, и это создает развитие или рост и вместе с этим создает время… И потому земная жизнь проявляет себя в тех же приблизительно циклических процессах… Мировое усилие быть протекает в виде периодических волн, и так как это мировое творчество одинаково проявляется и в жизни солнц и планет, и в жизни животных или растений, то мы одинаково видим эти периоды и тут и там».

Рассматривая жизнь как космическое явление, надо представить себе Вселенную, расширяющуюся (как утверждает современная космогония) в постоянных пульсациях. Одним из проявлений этих пульсаций является периодическая деятельность Солнца. Она же, в свою очередь, находиться в зависимости от перемещений планет по отношению к Солнцу, так что в периодах солнечной активности отражаются периоды движений планет; при этом вся Солнечная система является частью звездной галактики. Добавим, что в годы и месяцы, когда электромагнитная и радиационная деятельность Солнца усиливается, на Земле увеличивается число массовых феноменов – заболеваний, несчастных случаев и даже социальных потрясений. Получается, что длительность любых событий во Вселенной можно измерять числом периодических пульсаций – результата перемещений небесных тел.

Построение этой величественной картины динамической Вселенной и проявления ее пульсаций в жизни Земли – одно из самых впечатляющих достижений человеческой мысли, от философских умозаключений Древней Индии до самых последних выводов современной физики и биологии. С древнейших времен представления о периодичности космических влияний на земные события находили свое отражение не только в философских построениях индуизма, дзен-буддизма, некоторых греческих научных школ, но и в системах наблюдений астрологической медицины. В XX веке развитие этих представлений в значительной мере связано с достижениями научно-философской школы русских космистов, в особенности с работами А. Л. Чижевского и В. И. Вернандского.

Из множества циклов Космоса наиболее значима для биосферы периодичность солнечной активности, т. е. совокупности физических изменений Солнца. Еще в XVII в. Галилей и другие ученые-астрономы обнаружили на поверхности Солнца темные пятна, которые появляются и исчезают, меняют величину по мере вращения Солнца вокруг своей оси. В середине XIX века швейцарский астроном Р. Вольф показал, что в солнечной активности, выражающейся в образовании пятен имеется цикличность, и продолжительность цикла меняется от 7 до 16 лет, составляя в среднем 11,1 года. Причины этих колебаний могут быть связаны как с внутренними механизмами солнечной деятельности, так и с гравитационными влияниями планет, периодически изменяющимися при их взаимных перемещениях.

Как же передаются эти влияния обитателям Земли? Оказалось, что многие биологические процессы и состояния, в том числе и самочувствие людей, меняются в ритме заданном «солнечным ветром», потоки частиц которого меняют свое направление (как и силовые линии геогелиомагнитных полей) вследствие вращения Солнца вокруг своей оси: вся совокупность потоков материи и энергии от Солнца также вращается с периодом 27 дней. Поворачиваясь подобно спицам гигантского колеса, они «бьются» о земную магнитосферу с разными интервалами – от нескольких часов до дней, недель и месяцев, – оказывая влияние на атмосферу, гидросферу и все живое на Земле.

Как сказываются на живых существах все эти периодические явления? Хорошо известны сезонные циклы размножения животных и растений, суточные ритмы активности всего живого, приливно-отливные ритмы морских организмов. На периоды максимума солнечной активности приходятся наиболее урожайные годы. На основании прогнозов солнечной активности, которые даются астрономами на десятки лет вперед, можно рассчитать годы повышения патогенности микроорганизмов и возникновения эпидемий, годы нашествий на поля грызунов и саранчи. Социологи и историки выяснили, что последние несколько веков начало всех военных и революционных событий приходилось на годы максимальной солнечной активности.

Каков же механизм чувства времени у живых существ? Какие процессы внутри клеток и организмов помогают им ориентироваться во времени? Прежде всего, необходимо понять, является ли чувство времени внутренне присущим живым организмам, фундаментальным свойством живого или же ритмичность биологических процессов – просто реакция на периодические колебания условий внешней среды. Самый естественный путь для решения этого вопроса – изучение организмов, содержащихся в ходе эксперимента в строго постоянных условиях. Такими опытами было доказано, что у каждого вида организмов имеется ряд ритмов, не зависящих от условий среды. Эти ритмы были названы эндогенными. Многие из них имеют периодичность, близкую к суткам: это, например, ритмы деления клеток, изменения активности ферментов, окислительно-восстановительных процессов. Более быстрые (короткопериодичные) ритмы – например, дыхания, сердечной деятельности у человека – также являются эндогенными. Однако некоторые ритмы, такие, как чередование сна и бодрствования, активности и пассивности пищеварительных ферментов и многие другие, подчиняющиеся в природных условиях суточной периодичности, в постоянных условиях эксперимента несколько изменяют (например, до 25 часов) свой период. По этой причине большую группу ритмов, в природе строго синхронизируемых сменой дня и ночи, стали называть циркадианными или циркадными (околосуточными).

Другая большая группа ритмов в организмах имеет околочасовую периодичность, а многие ферментативные процессы в клетках осциллируют с короткими периодами (порядка секунд или минут).

Видимо, благодаря всем этим разнообразным механизмам, носящим общее имя «биологические часы», и возможно очень точное ориентирование всех живых существ во времени. Примером такого ориентирования может послужить возможность формирования рефлекса на время у моллюска. Ход опыта таков: моллюск получает каждые 5 минут удары слабым током. После удара он ненадолго скрывается в раковине, а затем продолжает свое движение. После прекращения ударов моллюск продолжает точно каждые 5 минут прятаться в раковине. Это говорит о наличии у него системы отсчета времени.

Другой пример связан с сезонными циклами размножения. Океанский червь палоло раз в году образует для размножения громадные скопления в определенном квадрате океана, в определенной фазе луны, для чего этим пловцам приходится преодолевать многие километры пути. Это также свидетельствует о существовании в их организмах системы отсчета времени (и ориентирования в пространстве!), которая позволяет им заранее «предвидеть» сезон размножения и вовремя пуститься в путь.

Все подобные примеры ставят нас перед волнующей загадкой природы: каким образом живые организмы предвидят наступление важных для их существования периодических изменений в среде? Иными словами, если биологические часы есть неотъемлемое свойство живого, то как они устроены?