Текст книги "Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность"

Автор книги: Эд Йонг

сообщить о нарушении

Текущая страница: 16 (всего у книги 37 страниц) [доступный отрывок для чтения: 16 страниц]

Такеси Ватанабе выяснил, что японский кругопряд Oclonoba sybotides перестраивает структуру своей ловчей сети, когда проголодается^{515}. Он дополняет ее спиральным орнаментом, увеличивающим натяжение радиальных нитей и повышающим способность паутины передавать слабые вибрации от более мелкой добычи. Голодному пауку сгодится любая крошка, и чтобы ничего не упустить, он расширяет диапазон своих чувств, меняя свойства паутины.

Но тут есть один важный нюанс: как установил Ватанабе, сытый паук будет точно так же ловить мелких мух, если посадить его на туго натянутую паутину, сплетенную голодным пауком. Паук, по сути, делегирует решение, нападать ли на добычу, своей паутине. Выбор зависит не только от его нейронов, гормонов и прочих внутренних составляющих организма, но и от чего-то внешнего – чего-то, что он может создавать и настраивать. Прежде чем он уловит вибрации своими лировидными органами, паутина определит, какие именно вибрации их достигнут. Паук питается тем, о существовании чего он знает, а границы этого осознания – размах своего умвельта – он определяет сам, видоизменяя ловчую сеть^[161]. Таким образом, паутина – это продолжение не только чувств паука, но и его когнитивных процессов^{516}. Паук в самом что ни на есть буквальном смысле думает своей паутиной. Настраивая волокна, он настраивает собственный разум.

Тело он тоже может настраивать. Как обнаружила биофизик Наташа Мхатре, печально знаменитая черная вдова может подстраивать лировидные органы на своих сочленениях под вибрации разной частоты, меняя положение тела^{517}. Черная вдова плетет многослойную бесформенную паутину параллельно земле и обычно висит на ней вниз головой, широко расставив ноги. Но, проголодавшись, она может собирать ноги в «щепоть», принимая сенсорную «позу силы», настраивающую суставы на более высокие частоты. Как и туго натянутая сеть кругопряда у Ватанабе, эта поза дает черной вдове возможность включить в свой умвельт движения более мелкой добычи, а также, возможно, вывести за пределы восприятия низкочастотные вибрации от ветра. Это, по сути, аналог прищуривания, тоже позволяющий пауку сосредоточить внимание, но выполняемый всем телом. Впрочем, сравнение не совсем точное, поскольку, прищуриваясь, мы сосредоточиваемся на определенной части материального пространства, тогда как черная вдова, сжимаясь, сосредоточивается на определенной части информационного пространства. Это как если бы человек, присев на корточки, мог усилить восприятие красной части спектра или, встав в позу «собаки мордой вниз», улавливал бы только высокие звуки.

Эта поза черной вдовы напоминает мне охотничью стойку дюнного скорпиона, зарывание златокрота головой в песок и ту самую манеру слонов подаваться вперед, поставив ногу «на пуанты», которая навела Кейтлин О'Коннелл на мысль о наличии у них сейсмического чувства. Вполне закономерно, что животные, которые воспринимают и анализируют вибрации субстрата, должны находить особые способы взаимодействия с тем, на что они опираются. Человеку для этого достаточно присесть.

Заведя щенка, я стал гораздо больше времени проводить на полу и начал ощущать поверхностные вибрации, которые прежде не замечал. Я чувствую шаги входящих и выходящих соседей или, скажем, рокот мусоровоза, проезжающего за окном. Я погружаюсь в этот мир время от времени – а Тайпо пребывает в нем постоянно. Мой корги на полтора метра ближе меня к подрагивающей земле. Мне интересно, что он ощущает. И что слышит. Тайпо часто вскакивает с подстилки и настораживается – его большие треугольные, как у магистра Йоды, уши улавливают что-то, чего не улавливают мои. Он напоминает мне о том, что я упускаю: не только поверхностные волны, которые перекатываются по полу под нашими ногами, но и упругие волны – звуки, – которые распространяются в окружающей нас воздушной среде.

8

Обратиться в слух

Звук

Когда-то Роджер Пейн боялся темноты. В старших классах, борясь со своей фобией, он начал отправляться на долгие ночные прогулки по заповеднику, неподалеку от которого жил. Бродя в одиночестве по ночам, он часто слышал (а иногда и видел) сову, которая обитала в соседнем здании. И по мере того, как таял его страх перед ночной темнотой, рос его интерес к совам. Когда в 1956 г. ему, уже студенту, представилась возможность заняться этими птицами, он ухватился за нее без раздумий.

У сов большие глаза, но в кромешной тьме, в которой они, бывает, охотятся, даже с такими глазами ничего не разглядеть. Пейн заподозрил, что они полагаются на слух. Решив проверить свою гипотезу, он заклеил окна в большом гараже полотнищами черного пластика и засыпал пол толстым слоем сухих листьев^{518}. На шесток в углу он посадил ручную сипуху, которую в честь персонажа из книг про Винни-Пуха звали Сава. А потом, устроившись в темноте, выпустил мышь. «Я ничего не видел, но, как только мышь начинала двигаться, я слышал шорох», – рассказывает Пейн. Шорох слышала и Сава. Однако в первые три ночи эксперимента она ничего не предпринимала. На четвертую же ночь Пейн услышал звук нападения. Он включил свет, и перед ним предстала Сава с мышью в когтях.

Следующие четыре года Пейн проводил эксперименты с Савой и другими сипухами, убеждаясь, насколько мастерски они находят добычу по звуку^{519}. Мыши, казалось, чувствовали опасность и, когда Пейн выпускал их на ковер из листвы, крались тихо-тихо. Но стоило им зашуршать, как они были обречены. Наблюдая за происходящим с помощью инфракрасного прибора ночного зрения, Пейн видел, что на первый шорох совы реагировали, сильно подаваясь вперед. После второго они уже прямой наводкой планировали к грызуну, в последний момент разворачиваясь почти на 180° – там, где только что была голова, оказывались когти. Совы не промахивались – они не просто цапали мышь, но хватали ее строго поперек туловища. Если Пейн тянул на нитке сквозь листву комок бумаги размером с мышь, совы нападали и на этот комок. Если он привязывал к хвосту мыши один-единственный лист и выпускал ее на покрытие из вспененных полимеров, совы кидались на лист. В этих экспериментах совы не могли пользоваться ни обонянием, ни зрением, ни какими-нибудь другими чувствами. При охоте они, вне всякого сомнения, руководствовались слухом. А если Пейн затыкал им одно ухо ватой, прежде бившие точно в цель птицы промахивались больше чем на 30 см. «Это был восторг! – рассказывает он. – Абсолютно четкое доказательство».

Когда шуршит мышь, лает собака или падает дерево в лесу, возникает волна повышенного давления, которая распространяется во все стороны от источника^{520}. По ходу движения этой волны молекулы воздуха то сбиваются вместе, то отдаляются друг от друга. Эти колебания, направление которых совпадает с направлением распространения волны, и есть то, что мы называем звуком. Числом сокращений и разряжений молекул воздуха в секунду определяется частота звука – его высота, измеряемая в герцах. Активность движения молекул определяет амплитуду звука – его громкость, измеряемую в децибелах (дБ). Слух – это чувство, позволяющее улавливать подобные колебания.

Наше ухо делится на три части – наружное ухо, среднее ухо и внутреннее ухо. Упругая раковина наружного уха встречает накатывающую звуковую волну, собирает ее и направляет дальше в слуховой проход. Пройдя его, волна колеблет тонкую, туго натянутую мембрану – барабанную перепонку. Эти вибрации, усиленные тремя косточками среднего уха, о которых я упоминал в предыдущей главе, передаются во внутреннее ухо – а именно в длинную, заполненную жидкостью трубку, называемую улиткой. Там вибрации наконец детектируются полосой чувствительных к движению волосковых клеток, которые отправляют электрические сигналы в мозг. Вот теперь звук услышан^[162].

У сипухи уши в основе своей устроены так же: наружное ухо принимает, среднее ухо усиливает и передает, внутреннее ухо распознает^{521}. Но если у нас наружные уши представляют собой две мясистые раковины, то у совы это, по сути, вся передняя часть головы^[163]. Перья хорошо различимого лицевого диска, который и придает сове ее характерный совиный облик, толстые, жесткие и растут очень густо. Они выполняют роль антенны радара, принимая накатывающие звуковые волны и направляя к ушным отверстиям. Эти отверстия огромны и расположены по бокам за глазами совы, но не видны, поскольку спрятаны в перьях. У некоторых видов сов они настолько широкие, что, раздвинув прикрывающие их перья и заглянув в ухо, можно увидеть обратную сторону глазного яблока. Если добавить к этим особенностям неожиданно крупные для птиц такого размера барабанную перепонку и улитку, станет ясно, чем обусловлена исключительная острота слуха сипух.

Сова не просто великолепно улавливает звуки, но и предельно точно определяет, где находится их источник^[164]. Как мы помним из главы про зрение, ноготь оттопыренного большого пальца вытянутой вперед руки – это примерно один градус воспринимаемого пространства. Масакацу Кониси и Эрик Кнудсен выяснили, что сипуха способна устанавливать местонахождение источника звука с точностью до 2º^{522}. Большинству сухопутных животных до этого далеко. Для сравнения, у кошек, уши которых почти не уступают в чувствительности ушам сипухи, точность локализации звуков составляет всего 3–5º.

В горизонтальной плоскости человек определяет направление на звук почти так же хорошо, как сова, зато в вертикальной мы ей не соперники – там наша точность снижается до 3–6º. Происходит это потому, что наши уши расположены на одном уровне, поэтому звук, идущий снизу или сверху, достигает их практически одновременно^[165]. У совы же имеется уникальная особенность – ее уши расположены асимметрично, левое выше правого^{523}. Если представить переднюю часть совиной головы как циферблат, то ее левое ушное отверстие окажется на отметке двух часов, а правое – восьми. Звук, поступающий сверху или слева, будет воспринят расположенным выше левым ухом чуть раньше, чем правым, и покажется чуть громче. Звук, доносящийся снизу или справа, – наоборот. На основании этих различий во времени и громкости мозг совы вычисляет положение источника звука по вертикали и горизонтали^{524}. Если на природе я услышу где-то рядом шуршание, я примерно пойму, откуда оно идет, и, повернув голову, начну искать источник взглядом. Сова же, сидящая на ветке над моей головой, безошибочно определяет этот источник только по звуку, не пользуясь зрением. Бородатая неясыть выхватывает лемминга из снежного тоннеля или метко пробивает свод норы суслика, просто услышав, как кто-то похрустывает запасенным кормом или топочет крохотными лапками. Наблюдая эту невероятную виртуозность, начинаешь понимать, насколько полезным бывает слух.

Из пяти традиционных чувств наиболее близко к слуху осязание. В это верится с трудом, ведь осязание связано с поверхностями плотными, которые можно пощупать, а слух имеет дело со звуками, такими вроде бы воздушными и бесплотными. Но и слух, и осязание принадлежат к категории механических чувств, улавливающих движение во внешней среде с помощью рецепторов, которые посылают электрический сигнал мозгу, когда их придавливают, сгибают или наклоняют. При осязании это происходит, когда кончики пальцев (либо вибриссы, кончики клюва, органы Эймера и так далее) прижимаются к поверхности или поглаживают ее. В случае же слуха – когда звуковые волны достигают уха и отклоняют находящиеся внутри него волосковые клетки.

Однако в отличие от осязания слух действует и на очень дальних дистанциях. Ему, в отличие от зрения, не мешают темнота и сплошные непрозрачные перегородки. В отличие от вибрационного чувства, описанного в предыдущей главе, он не нуждается в поверхности и функционирует в объемных средах, таких как вода или воздух. В отличие от обоняния, ограниченного медленной диффузией молекул, слух работает с гораздо более высокой скоростью – звуковой. Какие-то качества из этого набора имеются и у других чувств, но у слуха есть они все, поэтому некоторые животные и полагаются на него в такой большой мере. Когда-то это великолепно сформулировал Уильям Стеббинс: «Совсем не похожий на другие формы стимуляции, звук способен передавать сведения о происходящем в данный момент на необозримое расстояние»^{525}.

Сравним сову и гремучую змею. Обе – ночные животные. Обе охотятся на грызунов. Змея не нуждается в частых приемах пищи и нападает из засады, поэтому может подыскать с помощью обоняния подходящее место, залечь там и терпеливо дожидаться, пока жертва окажется в узкой зоне досягаемости термолокации. Сова себе такую роскошь позволить не может. Ей, обладательнице быстрого обмена веществ, необходимо ловить добычу более регулярно, а значит, сканировать огромные лесные территории и точно определять, в какой точке шуршит невидимый юркий грызун. Естественно, в таком случае ее основным чувством будет слух – действующий на больших расстояниях, стремительный и обладающий отличным разрешением.

Но у охоты по слуху есть один крупный недостаток – помехи. Хищник, руководствующийся зрением, – например, орел – сам никакого света при движении не испускает, а вот сова при каждом взмахе крыльями сама невольно производит шум. Этот шум под самым ухом мог бы заглушать слабые и далекие шумы от потенциальной добычи. К счастью, покровные перья у совы мягкие, а кромка крыльев – зубчатая, изрезанная, поэтому летает она почти бесшумно^{526}. Если какой-то легкий шелест и возникает, он в основном оказывается ниже и диапазона, к которому наиболее чувствительны ее уши, и нижнего порога слуха мелких грызунов^{527}. Сова отлично слышит мышь, тогда как мышь ее приближение услышит едва ли.

А вот кенгуровый прыгун слышит. У этих мелких грызунов просто огромное относительно размеров тела среднее ухо, превосходящее величиной их мозг^{528}. Камеры этого среднего уха усиливают низкие частоты, производимые крыльями совы, поэтому кенгуровый прыгун распознает на слух приближающуюся опасность, которая для большинства остальных грызунов останется незамеченной. Кенгурового прыгуна чрезвычайно трудно поймать не только сипухе^{529}. Он слышит даже гремучую змею в момент нападения и успевает отскочить, развернуться в воздухе и с силой ударить ее ногами прямо в нос^{530}. (Рулон Кларк, специалист по змеям, с которым мы познакомились в главе о термолокации, называет кенгуровых прыгунов «на редкость беспардонной добычей».)

Всех этих животных объединяет звук. Их жизнь и смерть определяются частотами, которые они улавливают, чувствительностью к этим частотам и способностью угадать местоположение источника звука. У каждого биологического вида есть свои сильные и слабые стороны. Сова максимально чувствительна к частотам, которые производят шныряющие мыши, и определяет местонахождение источника этих звуков с почти бесподобной точностью, но при этом не различает самые высокие и самые низкие ноты, доступные человеческому уху. Мышь не слышит глухое хлопанье совиных крыльев, зато может подать пронзительно высокий сигнал тревоги, который не уловит сова. Слух у животных, как и все остальные чувства, подстроен под их потребности. И среди населяющих нашу планету видов есть те, кому слух в принципе не требуется.

Наши округлые ушные раковины кажутся совсем не похожими на вытянутые треугольники фенеков, огромные лопухи слонов и неприметные отверстия дельфинов, но различия эти исключительно внешние. У большинства млекопитающих очень хороший слух, и у большинства их ушей очень много общего. Начнем с того, что они всегда есть. Их всегда два. Они всегда находятся на голове. Все эти аксиомы не распространяются на насекомых. В процессе эволюции у них тоже развились уши, но эти уши поражают головокружительным разнообразием, из которого можно извлечь три важных урока о том, зачем животным вообще нужен слух^{531}.

Урок первый: слух полезен, но, в отличие от осязания или ноцицепции, не для всех поголовно. Как-никак первые насекомые были глухими^{532}. Им пришлось вырабатывать уши в ходе эволюции, и за всю их историю длиной в 480 млн лет им это удалось по меньшей мере 19 раз, причем независимо и практически на всех мыслимых частях тела^{533}. У сверчков и кузнечиковых уши располагаются на коленях, у саранчи и цикад – на брюшке, у бражников – во рту^{534}. Комары слышат антеннами^{535}. Гусеницы бабочки данаида монарх – парой волосков на брюшке^{536}. У похожих на маленький желчный пузырь африканских кузнечиков Pneumoridae шесть пар ушей, распределенных вдоль брюшка; у богомолов – одно-единственное циклопическое ухо в центре груди^[166]{537}. Такое разнообразие объясняется тем, что в большинстве случаев уши у насекомых развивались из чувствительных к движениям структур, называющихся хордотональными органами, а они у них располагаются по всему телу^{538}. Этот орган состоит из сенсорных клеток, помещающихся непосредственно под жесткой наружной оболочкой – хитиновой кутикулой – и реагирующих на вибрации и растягивание. Он сообщает насекомому о положении какой-то определенной части его тела – взмахах крыльев, движении конечностей, наполненности кишечника. Но поскольку хордотональные органы способны откликаться и на очень сильные колебания, распространяющиеся в воздушной среде, до превращения в уши им остается буквально один шаг. Для этого им просто нужно повысить чувствительность, а это уже нетрудно – достаточно сделать тоньше прикрывающую их кутикулу, чтобы получилась барабанная перепонка^[167]. И так как это можно проделать почти с любым участком хитиновой оболочки, уши у насекомых возникали в самых непредсказуемых местах, как если бы вся поверхность их тела была почти готовым слуховым органом.

Однако совсем не все насекомые воспользовались этим подарком эволюции. Насколько нам известно, у стрекоз и мух-поденок ушей нет, как и у большинства жуков. В целом большинство видов насекомых слухом, судя по всему, не обладают, и поскольку они намного превосходят по численности остальных животных, получается, что большинство животных на нашей планете – глухие. На первый взгляд, это странно, особенно учитывая, что для слышащих звук присутствует везде и повсюду. И тем не менее миллионы глухих людей прекрасно справляются без слуха, а многие животные вообще им не озаботились. Если ориентироваться на наших собратьев-млекопитающих и других позвоночных, вполне простительно посчитать слух бесценным. Но если посмотреть на насекомых, станет ясно, что он совершенно не обязателен.

Как и со зрением, чтобы представить, как слышат животные, нужно понять, как они используют свои уши. Слух полезен прежде всего тем, что обеспечивает быстрый, точный, действующий на дальних расстояниях и не зависящий от времени суток сбор информации, которая дает животному возможность засечь и проворную юркую добычу, и стремительно приближающуюся угрозу. Соответственно, у многих насекомых уши, судя по всему, развились, чтобы вовремя услышать врага^{539}. У бесчисленных бабочек, включая и ярчайших голубых морфо, уши расположены на крыльях^{540}. Сами бабочки безмолвны, так что слушать друг друга им никакой необходимости нет. Поэтому, как выяснила Джейн Як, их крыло-уши настроены на частоту тех звуков, которые производят хищные птицы^{541}. На расстоянии порядка метра они слышат хлопанье крыльев, территориально-защитные сигналы и, возможно, другие относящиеся к делу звуки – такие как шелест перьев по траве или топот ног по веткам. Скорее всего, слух выполняет у них ту же функцию, что у кенгурового прыгуна^[168].

Свойства, делающие слух отличным средством обнаружения врагов, превращают его и в удобный инструмент коммуникации. Издавая и слушая звуки, животные обмениваются сигналами на более дальних расстояниях, чем позволяют поверхностные вибрации; в темных и загроможденных пространствах, где теряются зрительные сигналы; со скоростью, недостижимой для феромонов. Возможно, именно поэтому миллионы лет назад сверчки и кузнечиковые научились петь.

Шумят самцы. На одном из крыльев у них имеется жесткое ребро, а на другом – что-то вроде гребенки с зубчиками. Если потереть их друг о друга, раздается то самое «тр-р-р-р», которое самки улавливают барабанными перепонками на передних ногах. Судя по тому, что такие же ребра и гребенки обнаруживаются на крыльях ископаемых насекомых, эти «тр-р-р-р» сотрясают воздух как минимум 165 млн лет, а на самом деле, скорее всего, намного дольше^{542}. Но около 40 млн лет назад этих певцов стала подслушивать другая группа насекомых – паразиты тахины. Большинство тахин находит добычу визуально или по запаху, но Ormia ochracea – желтая муха длиной чуть больше сантиметра, обитающая в обеих частях Америки, – полагается на звук. Как и самки сверчков, она слушает, не застрекочет ли где-то самец. И тогда, прилетев на эти сладкие трели, она садится либо на самого исполнителя, либо рядом с ним и откладывает личинки. Те зарываются в тело сверчка и медленно пожирают его изнутри.

Уши у Ormia заметить непросто. Однако Дэниел Роберт превосходно разбирается в ушах насекомых, поэтому, впервые рассмотрев эту тахину под микроскопом в начале 1990-х гг., он сразу же опознал пару барабанных перепонок – две тонкие овальные мембраны прямо под шеей^{543}. («Может, конечно, я просто зануда», – признает он.) Уши тахины сильно отличаются от ушей большинства мух, у которых они обычно перистые и располагаются на антеннах. Они гораздо ближе к ушам самки сверчка и точно так же настроены на частоту стрекота самца. Ormia исподтишка подключилась к слуховому умвельту самок сверчка и пользуется им в тех же целях – на расстоянии устанавливает точное местонахождение невидимого самца. Если на природе вас когда-нибудь донимал сверчок, вы знаете, как трудно определить, откуда именно доносится это бесконечное тарахтенье. У Ormia таких проблем нет. Она нацеливается на поющего сверчка с точностью в 1º – точнее, чем человек, сипуха и почти все остальные изученные животные^[169]{544}.

Этим непревзойденно точным инструментом тахины Ormia пользуются с одной-единственной элементарной целью – найти сверчка. То же самое можно сказать об ушах многих других насекомых, и Джейн Як видит в этом одну из причин такого разнообразия в их расположении на теле. Уши, говорит она, появляются, как правило, рядом с нейронами, отвечающими за те действия, для которых эти уши возникли в ходе эволюции. Самки сверчка разворачиваются и идут по направлению к стрекочущему самцу, поэтому уши у них на ногах. У богомолов и мотыльков, которые уворачиваются от приближающегося врага, резко пикируя или выполняя «бочку», уши находятся на крыльях или около них. (Если рядом со слышащим мотыльком дунуть в собачий свисток, насекомое начнет закладывать в воздухе настоящие виражи.)

Это второй урок, который преподносят нам уши насекомых: слух может быть очень простым. Кому-то, возможно, представляется, что услышанное отображается в сознании самки сверчка и сравнивается там с неким внутренним эталоном стрекота. Все это совершенно не обязательно. В ходе нескольких скрупулезных экспериментов Барбара Уэбб выяснила, что уши самки сверчка и связанные с ними нейроны устроены так, что она автоматически опознает серенаду самца и поворачивает в его сторону^{545}. Ее действия встроены в ее сенсорную систему^[170]. Нам, привыкшим воспринимать слух как чувство, лежащее в основе музыки и языка, трудно отделить его от таких сложноорганизованных процессов, как мышление, эмоции и творчество. Однако он может быть и сродни рефлексу, который срабатывает у нас при ударе молоточком по колену.

Тем не менее даже у простых действий бывают далеко идущие последствия. Благодаря мастерскому владению своим острым слухом тахине Ormia удалось в какой-то момент заселить своими личинками почти треть сверчков на Гавайях и существенно сократить численность их популяции. В ответ у сверчков возникла мутация, деформирующая гребенку на крыле и приглушающая стрекот. Чтобы не сойти в могилу, им пришлось стать немыми как могила. «Плоскокрылость» сформировалась у них за двадцать поколений, и это самый быстрый эволюционный эпизод из всех документально зафиксированных в дикой природе^{546}. Умолкнувшие самцы стали неразличимы для тахин – но их перестали замечать и самки. Безголосым самцам остается только держаться поближе к тем немногим, которые сохранили способность стрекотать, в надежде перехватить привлеченную их ариями самку и украдкой спариться. При этом сами они по-прежнему совершают необходимые для стрекота движения, потирая крылья друг о друга, словно собираясь и дальше как ни в чем не бывало издавать свои «тр-р-р-р».

Вот он, третий урок, связанный с ушами насекомых: слух животных может послужить толчком к эволюции их звуковых сигналов – и наоборот. Точно так же, как глаз определяет палитру окружающей природы, ухо диктует ее музыкальный репертуар.

Летом 1978 г., после долгого путешествия сперва самолетом, потом поездом, а потом по морю, старшекурсник Майк Райан наконец прибыл изучать лягушек на панамский остров Барро-Колорадо. Сердце его было отдано земноводным с тех пор, как опытный коллега продемонстрировал умение отличать один вид от другого лишь по их звуковым сигналам. Если человек способен столько извлечь из этой беспорядочной какофонии, подумал Райан, сколько же интересного должны слышать сами лягушки. Он знал, что самцы поют, чтобы привлечь самку, но к каким компонентам этих песен прислушивается та, кому она предназначена? Какие звуки пленяют лягушку?

Поначалу Райан планировал изучать панамскую красноглазую квакшу – тот самый вид, которым два десятилетия спустя займется его будущая ученица Карен Варкентин^[171]. Но эти лягушки сидели в листве и оказались не особенно разговорчивыми. При попытках записать их сигналы Райан получал записи гораздо более громкого вида, голосящего у него под ногами, – тунгарской лягушки. «Я то и дело пинал их, чтобы они ненадолго заткнулись, – рассказывает Райан. – А потом меня осенило: „Ведь можно же переключиться на них! Их тут как грязи, и они сами просятся поучаствовать в работе“».

Представьте себе самую что ни на есть типичную лягушку. Это и будет тунгарская^{547}. Размером с большую монету, пупырчатая кожа, бурая окраска. Но внешнюю невыразительность они с лихвой компенсируют звуковой экспрессивностью. После заката самцы раздувают огромные горловые мешки и с силой выпускают воздух через гортань, которая у них объемнее, чем мозг. В результате раздается короткий скулящий или ноющий звук, постепенно становящийся ниже – как тонкая стихающая сирена. К этому скулежу самец может добавить один или несколько отрывистых звуков, которые называют кудахтаньем. Кому-то во всей этой комбинации слышится слово «тун-га-ра» – отсюда и название вида. Райану она напоминает один звуковой эффект из старой видеоигры^[172]. Для самки же она звучит как приглашение. Усевшись перед хором из самцов, она сравнивает их скулеж и кудахтанье, выбирает самого голосистого и позволяет ему оплодотворить ее икру. В брачный период самцы могут исполнять свою арию по 5000 раз за вечер, прежде чем их выберут. Райан узнал об этом, 186 ночей подряд, от заката до рассвета, записывая на Барро-Колорадо серенады и рулады тысячи индивидуально помеченных тунгарских лягушек^{548}. Из этого вуайеристского марафона он вынес один важный факт: кудахтанье – это очень сексуально.

Самки почти всегда предпочитают тех самцов, которые украшают свой скулеж кудахтаньем^{549}. Они так вожделеют его услышать, что иногда буквально выбивают этот звук из самца, который не торопится выдать его добровольно. Записав песни самцов, Райан нарезал и склеивал их скулеж и кудахтанье в разных сочетаниях. Затем в звуконепроницаемом помещении он воспроизводил пары этих ремиксов самкам через разные динамики и отмечал, к какому они прыгнут. Как выяснилось, скулеж как таковой тоже вполне привлекателен, но кудахтанье усиливает его соблазнительность в пять раз. Длинное кудахтанье сексуальнее короткого. Более басовитое – сексуальнее тонкого. Что ж, с предпочтениями все ясно. А вот их причины пока туманны.

Как установил Райан, внутреннее ухо лягушки особенно чувствительно к частоте 2130 Гц – это чуть ниже преобладающей частоты типичного кудахтанья^[173]{550}. Даже в шумном пруду, где одновременно могут горланить несколько видов лягушек, самка без труда отыщет «своих» самцов, потому что их призывы она различает четче остальных. Особенно громко и четко звучат более крупные самцы, поскольку их басовитое кудахтанье ближе всего к идеальной для внутреннего уха частоте. Возможно, предположил Райан, именно поэтому ухо лягушки так и настроено. Более крупный самец оплодотворит больше икры, следовательно, в предшествующих поколениях самки, предпочитавшие более низкие частоты, в итоге спаривались с самцами, которые обеспечивали им более многочисленное потомство. Со временем эти предпочтения стали общепринятыми, и уши этого вида настроились на частоту голоса такого самца. Абсолютно стройная и логичная версия. И абсолютно, как выяснилось, ошибочная.

Правильный ответ Райан отыскал, изучая ближайших родственников тунгарской лягушки^{551}. Все эти виды тоже поскуливают, но кудахчут лишь немногие. И тем не менее у всех у них внутреннее ухо настроено на ту же «кудахчущую» частоту, что и у тунгарской. То есть эти лягушки предрасположены к тому, чтобы считать кудахтанье привлекательным, хотя сами они нигде его не слышат. Райан доказал это, съездив в Эквадор, чтобы исследовать колорадскую карликовую лягушку, одну из некудахчущих родственниц тунгарской. Он записал скулеж самцов, добавил к нему тунгарское кудахтанье и включил этот смонтированный призыв самкам. «Я думал, они перепугаются до полусмерти», – рассказывает он. Однако самки охотно поскакали на незнакомые гибридные звуки. Они не могли устоять перед никогда прежде не слыханным кудахтаньем, поскольку оно тронуло заранее натянутые струны их чувств.

Это открытие перевернуло версию Райана с ног на голову^{552}. Слух у тунгарской лягушки не подстраивался под брачные звуковые сигналы. Все было наоборот: у предков лягушки уши уже были настроены на 2130 Гц, а кудахтанье выработалось в стремлении использовать эту предрасположенность. Почему именно так оказались настроены уши предков, по-прежнему неизвестно: может быть, на этой частоте шуршали их естественные враги, а может, она соответствовала еще каким-то важным составляющим их среды обитания. Как бы то ни было, последнее слово оставалось за эстетическими предпочтениями самки, и в соответствии с ее представлениями о прекрасном изменились сигналы самцов. Как показал Райан и другие ученые, этот феномен, который он называет «сенсорной эксплуатацией», широко распространен во всем животном царстве^[174]{553}. Музыкальный репертуар природы и вправду определяется ее ушами.