Текст книги "Падение кошки и другие зоосенсации"

Автор книги: Эдуар Лоне

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 10 страниц)

Свобода воли у мух

Обладает ли муха свободой воли? Занимаясь шопингом в модном квартале Парижа, испытывает ли она колебания, выбирая, что ей купить – сумочку от Гуччи или от Гермеса? Способна ли она решить: что лучше – провести отпуск на Мальте или на Сифносе? А если говорить более серьезно, то вполне закономерно можно задаться вопросом, является ли полет мухи абсолютно хаотичным, неуправляемым или, наоборот, полностью определяется некой программой? Можно даже поставить вопрос в промежуточном варианте: присутствует ли в замысловатой вязи виражей, которые выписывает в воздухе это насекомое, какая-то доля выбора, спонтанности – короче, что-либо, хотя бы частично не являющееся результатом случайности или детерминизма. То есть то, что можно было бы назвать свободой воли. Вопрос, прямо скажем, нетривиальный, и Бьёрн Брембс, нейробиолог из берлинского Свободного университета, весьма доволен тем, что озадачился этим действительно красивым вопросом. Ведь поставленные им опыты доказали, что – таки да! – у мухи действительно есть некое подобие свободы воли. Брембс продемонстрировал это при помощи очень простого эксперимента: привязав муху– дрозофилу (Drosophila melanogaster) на нитку и поместив ее в небольшую камеру с абсолютно белыми стенками, чтобы таким образом отсечь всякие сенсорные ориентиры, он регистрировал все движения мухи. Затем исследователь повторил эксперимент по той же схеме с другими мухами и наконец провел тщательный анализ полученных данных, прибегнув для этого к помощи коллег-математиков.

К своему немалому удивлению, ученые обнаружили в поведении мух «нелинейный алгоритм», что на языке математики означает что-то вроде сундука, полного золотых монет, зарытого у подножия пальмы. Подобный алгоритм является исключительным свойством систем, поведение которых определяется (при отсутствии внешних воздействий) не случайностью, а некими факторами, связанными с их структурой. В данном случае мухи не реагировали на внешние явления или сигналы, поскольку таковые отсутствовали, однако, несмотря на это, в их движениях наблюдалась определенная закономерность.

Таким образом, мушиным мозгам, видимо, присуща некая «нестабильная нелинейность». А это значит, если уж совсем по-простому, что муха способна к непредсказуемому поведению и в то же время чрезвычайно чувствительна к малейшим изменениям окружающей среды. Это явление далеко отстоит от случайностей и приближается, скорее, к хаосу в математическом смысле слова, что с точки зрения эволюции дает нашей героине многочисленные преимущества. Ну, например: животным, представляющим для насекомого опасность (скажем, человеку, вооруженному мухобойкой) довольно трудно предугадать траекторию полета мухи.

Неизвестно, что подумал бы об этом Рене Декарт: укрепляет ли данное открытие его механистическую концепцию животного как живой машины или, наоборот, «обрывает крылышки» данной концепции. Остается теперь точно определить, где именно во всех этих нейронных колесиках и шестеренках гнездится способность к произвольному и неслучайному поведению. Это продвинуло бы нас к созданию менее дебильных, чем существующие ныне, роботов, а может, даже помогло бы в лечении ряда психических отклонений.

Тем, кто считает, что методы фрактальной математики вряд ли приложимы к мухам, советую обратиться к замечательной публикации Бьёрна Брембса и со товарищи «Закономерности в спонтанном поведении», опубликованной в журнале «PLoS ONE» от 2007 года (т. 2, № 5). Текст статьи пестрит таким количеством уравнений, что напоминает произведение художника– абстракциониста.

О полосках зебры

Рассказывают, что когда первый штрихкод встретил зебру, он воскликнул: «Папа!» Специалисты относятся к этому недостаточно подтвержденному факту с вполне понятным скепсисом. Такой же выдумкой, вероятно, является и слух, будто бы кто-то видел, как зебры спариваются с коробками из-под консервированных компотов со стороны штрихкода. Однако что касается предупреждений, фигурирующих на сигаретных пачках, то, судя по всему, эти полосатые животные относятся к ним вполне серьезно – никто из них не курит.

Зебра – животное симпатичное и любит хорошую шутку. То она белая в черную полоску, а через минуту она уже – черная в белую полоску. Однако шутки в сторону! Зададимся-ка лучше вопросом, зачем зебре полоски? Что они ей дают? Этот вопрос не дает покоя научной общественности со времен Аристотеля. Удивление по данному поводу, доходящее до недоумения, разделяют даже львы, главные враги зебр: у льва просто в глазах рябит, когда он прыгает в середину стада. Словно перед ним ожившая и тут же спятившая телевизионная решетка. Именно эта рябь в глазах выдвигается в качестве одной из гипотез, чтобы объяснить наличие полосок у зебры. Мол, позволяя зебре сбить с толку некоторых ее врагов, пресловутые полоски дают ей некоторое эволюционное преимущество. Следует, однако, заметить, что подобная стратегия гораздо хуже защищает упаковки с печеньем (особенно с шоколадным!) – штрихкод не отпугивает практически никого из любителей им поживиться, а скорее наоборот.

Другое предположение, сформулированное в 1972 году Дж. К. Б. Петерсоном в журнале «East African Wildlife Journal» (т. 10, с. 59–63), состоит в следующем: полоски зебры – от 30 до 8о в зависимости от вида или подвида – создают уникальный рисунок, свойственный конкретной особи, что позволяет этим животным безошибочно опознавать друг друга. И надо сказать, без всякого сканера. Ну к примеру: «Привет, задница с 12-ю полосками, как поживаешь, старая кляча?»

Э. Тейер в 1909 году, а впоследствии П. Марлер и В. Гамильтон в 1968-м выдвинули теорию, согласно которой полосы у зебры являются маскировкой. И действительно – совсем непросто обнаружить зебру, которая прячется вон там, среди высоких трав. У льва, например, могут быть с этим проблемы, поскольку он не различает цветов. По мнению других ученых, полосатая раскраска служит нашим друзьям в основном для защиты от мухи цеце. Эти мерзкие насекомые предпочитают кусать в спину крупных животных с однотонным темным окрасом. Дж. К. Вааге посвятил этому статью, длинную, как полуметровый сандвич, под сочным названием «Кусачие мухи как фактор селекции в эволюции окраски зебры» («Journal of the Entomologycal Society of South Africa» – т. 44, с. 351–358) – Ну и наконец кое-кто считает, что «зебристость» – это приспособление для терморегуляции…

Говорят, кассиршам супермаркетов часто снится один и тот же сон: они бегут нагишом по саванне за стадом испуганных зебр, потрясая сканерами. К их сведению сообщаю, что большинство видов зебр ржут, как лошади, кроме зебр Греви (Equus grevyi), которые ревут, как ослы.

Образ насекомых

Какую пользу приносят насекомые? Они убивают других насекомых, считают большинство американских школьников. Подобная точка зрения дает довольно четкое представление о степени любви мальчиков и девочек к этим несчастным созданиям. Если у вас есть сбережения, то на ближайшие 20 лет стоило бы, наверное, вложить их в акции предприятий, производящих инсектициды.

«Что знают школьники о насекомых?» – так озаглавлена статья, опубликованная в 2002 году в «Journal of Elementary Science Education» (т. 14, № 2, с. 51–56). Некто Ллойд Берроу, исследователь из Университета штата Миссури, провел письменный опрос среди пятидесяти шести учеников начальных школ Среднего Запада, дабы выяснить, что они знают и думают о самом многочисленном классе животного царства. Интерес вовсе не праздный, учитывая, что насекомые действительно самый многочисленный класс живых существ как по количеству видов (к настоящему моменту известно более миллиона видов), так и по биомассе. Важно и то, что они играют огромную роль в живой природе и сегодня их существование под угрозой. Однако подрастающее поколение, похоже, не слишком этим обеспокоено. Девятилетний Кортни, который, наверно, не смотрел по телевизору мультсериал про пчелку Майю, так описывает свое представление о насекомых: «Они забираются к нам в дома, а мы их убиваем, потому что они повсюду летают и пытаются нас укусить».

В своих ответах школьники чаще всего упоминают комаров, ос и тараканов. Ну что, детишки – «Combat» или «Raid», «Raid» или «Combat»? На вопрос «Как узнать, что это – насекомое?» детки в массе своей отвечают, что насекомые – это «такие маленькие и кусаются». Да, ребята, ответ, прямо скажем, не в яблочко. Правильный ответ звучит так: насекомое обладает трехчленным телом и шестью лапками (лишь пятеро детей из пятидесяти шести сказали об этом) и что эти лапки – суставчатые (ноль из пятидесяти шести). А вы? Вы бы ответили лучше?

Насекомых – кроме, может быть, божьих коровок и бабочек – труднее любить, чем медведей коала и дельфинов, и в нашем представлении они так далеки от нас! А еще они практически не мурлычут, как милые кошечки… Наши дети почти ничего не знают о жизненном цикле насекомых: яйцо, метаморфоза (у большинства видов), имаго (взрослая особь). Правда, когда эти существа играют заглавную роль в фильмах, они появляются на экране уже окончательно сформировавшимися. К тому же устрашающих размеров. И поедают детей. Это хорошо видно на примере фильма «Они!» (Them!») Гордона Дугласа (1954).

Семилетний Кори удивляется: «Я никогда не видел детенышей насекомых». Пэт, 10 лет, задает вопрос, ответ на который он узнает как минимум через несколько лет: «А как они делают детей?» Дорогой Пэт, ты, что ли, никогда не слышал, что взрослые рассказывают о капусте и о семенах? Я вижу, там, в задних рядах, кое-кто хихикает – что ж, в таком случае проведем-ка викторину. В следующем списке лишь одно из животных является насекомым – какое?

а) сороконожка;

б) паук;

в) омнибус;

г) уховёртка;

д) девятиполосый броненосец.

Ага, улыбочек явно поубавилось…

Правильный ответ: «г» – уховёртка. Сороконожка принадлежит к классу многоножек, паук – паукообразное, омнибус – довольно удобный вид общественного транспорта, а броненосец – просто шустрый малый.

Падение кошек

Кошки летают хуже, чем птицы, – это твердо установленный факт. Однако, выпадая из окон, наши пушистые питомцы из семейства кошачьих умеют приземлятся, все же удачней, чем мы, люди. Падение кошек послужило темой немалого числа научных статей во всем мире, причем пальму первенства удерживают ученые из самых «вертикальных» городов.

В нью-йоркский ветеринарный центр, например, «слетается» множество кошек, вылетевших в большинстве своем из окон манхэттенских небоскребов. В 1987 году за каких-то пять месяцев в эту клинику животных поступило 132 кошки-«летяги» – количество, вполне способное служить основой для эпидемиологического исследования. Сообщение, из которого взяты вышеприведенные данные, было опубликовано в «Journal of the American Veterinary Medical Association» (т. 191, c. 1399–1403). И начинается оно с хорошей новости: 90 % кошек выжили! Но поскольку Нью-Йорк – город небоскребов, то и повреждения, как говорится, у кошечек неслабые: у девяти пациентов из десяти серьезные травмы грудной клетки, и в двух третях этих случаев наблюдались осложнения в виде разрыва легочной плевры. А уж о сломанных и выбитых зубах умолчим…

Подобный «урожай» должен заставить просто обзавидоваться хорватский город Загреб, в котором нет ничего похожего на Эмпайр-стейт-билдинг. Целых четыре года понадобилось тамошнему ветеринарному факультету, чтобы наскрести 119 упавших кошек, да к тому же эти падения совсем не впечатляли – падали киски в среднем с четвертого этажа. В результате процент выживших «летунов» здесь достигает 96,5 %, и только у одного из трех были травмы грудной клетки. Чаще всего отмечались переломы большой берцовой кости. В своей статье в «Journal of Feline Medicine and Surgery» (т. 6, № 5, с. 305–312) хорватские ветеринары утверждают, что настоящие неприятности начинаются при падении где-то с седьмого этажа. То есть именно с того уровня, с которого высшим авторитетом начинают считаться их нью-йоркские коллеги. В малоэтажных городах ветеринару, желающему «нарыть» материал для исследования по «высотному синдрому» («high-rise syndrome») – этот термин используется в специальной литературе для обозначения падения животных из зданий, – придется проявить немалую изобретательность. Например, исследовать случаи падения кошек с приземлением на острые прутья решеток. Такое подчас случается в Шотландии – два исследователя из ветеринарного центра города Рослина (неподалеку от Эдинбурга) посвятили целых четыре страницы анализу трех случаев, когда полет кошек заканчивался на металлическом пруте. В двух случаях несчастных животных удалось спасти после долгих и сложных операций («The Journal of Small Animal Practice» – т. 46, № 6, с. 261–264), a вот третий случай, увы, служит грустным напоминанием о том, что выпасть из окна – уже идиотизм, а еще и превратиться в подобие шашлыка – совсем уж неумно.

Кошкам, живущим на первых этажах, подобные неприятности не грозят – и не важно, есть там прутья и решетки или нет. У этих больше шансов попасть под колеса…

Ножки сороконожки

Сороконожка – не противное насекомое о сорока ножках. Во-первых, потому, что это не насекомое, а многоножка. А во-вторых, потому, что никто никогда не видел сороконожки с 40 ножками. Вообще-то у них обычно где-то от 100 до 400 ножек – в зависимости от вида, которых, надо сказать, немало: к настоящему времени открыто 10 000 разновидностей сороконожек в самых невообразимых уголках планеты.

Рекорд по количеству лапок принадлежит виду Illacme plenipes, обнаруженному в Калифорнии. Дело было в 1926 году в графстве Сан-Бенито, очаровательном уголке в 200 километрах к югу от Сан-Франциско. Прогуливался себе один чудак на свежем воздухе, причем глядя не по сторонам, а на землю – прямо перед ногами. И вдруг видит: ползет эдакая ниточка на ножках толщиной в полмиллиметра и длиной в три сантиметра. Когда у нее пересчитали лапки, все были поражены – их оказалось 750! Так было открыто животное с самым большим количеством ножек на Земле.

А поскольку в те времена Книги рекордов Гиннесса еще не существовало, то дело ограничилось сообщением в журнале «Proceedings of the United States National Museum» (Кук и Лумис, т. 72, № 18, с. 1–26). Самое смешное, что впоследствии очень долго никто не мог вновь отыскать ни одного экземпляра нового вида. Едва открытое и описанное, самое ногастое животное на планете куда-то, как теперь выражаются, «свалило».

История вида возобновилась в ноябре 2005 года, когда двое братишек из Северной Каролины (штат на восточном побережье США) решили отправиться в Калифорнию на охоту за многоножкой в надежде, что им повезет больше, чем их предшественникам. В любом случае они полагали, что едут не зря – даже если многоножку не найдут, заскочат в Сан-Франциско покурить знаменитой гавайской травки. Однако по прибытии на место им практически сразу удалось обнаружить целую дюжину образчиков вида Illacme plenipes. Радость, волнение и – электронный микроскоп для подсчета ножек: у одного экземпляра их оказалось аж 666! Это, конечно, меньше, чем у особи, найденной в 1926 году, но ведь известно, что у многоножек число лапок увеличивается с возрастом…

Открытие нового вида всегда невероятно радостное событие. Повторное обнаружение представителей вида, который считали исчезнувшим, вызывает более сложные чувства – радость с легкой примесью отчаяния: а вдруг да животное опять «свинтит»? Вид Illacme plenipes обитает лишь на очень небольшом участке (о,8 кв. км) в Калифорнии, в округе Сан-Бенито. Это пока еще не слишком обжитой уголок, но неподалеку Расположена Силиконовая долина. Из-за сумасшедших цен на недвижимость в бухте Сан-Франциско все большее число людей переселяется на юг вплоть до упомянутого графства, где, впрочем, совсем не плохо. По данным последней переписи, население Сан– Бенито составляло 53 234 человека, и у них у всех вместе 106 468 ног, правда если предположить, что среди жителей округа нет ни безногих, ни одноногих (хотя это и маловероятно).

А теперь представьте, что в парижском парке Монсо вдруг обнаружили бы многоножку с 800 лапками. Это была бы серьезная неприятность! Может быть, именно поэтому зоологи никогда туда и не заглядывают…

Перепончатокрылые саперы

Долгое время мы все довольствовались тем, что пчелы жужжат – ж-ж-ж, собирают нектар с цветов и делают мед. А теперь вдобавок к этому людям пришло в голову использовать пчел для обнаружения бомб в аэропортах и мин на полях сражений. С узкой пожизненной специализацией покончено – даже у перепончатокрылых. Как выяснилось, наши одомашненные пчелы (Apis mellifera) обладают чрезвычайно развитым обонянием, а также большими способностями к обучению. За несколько минут, используя методики дрессировки, разработанные еще Павловым, пчелу можно научить обнаруживать и распознавать любые виды взрывчатых веществ – тротил, семтекс, ТЦАП, с-4 и другие виды пластиковой взрывчатки – ну, те, что террористы любят брать с собой в косметичках в длинные путешествия, которые, как известно, имеют тенденцию плохо заканчиваться.

Пчелы способны находить ничтожно малые количества вещества – как, скажем, песчинка в плавательном бассейне. При обнаружении того или иного соединения пчела высовывает язык (точнее, хоботок), как при обнаружении нектара. Специалисты называют эту реакцию «рефлекс вытягивания хоботка»; да, сигнал неброский, но все-таки вы же не ожидаете, что перепончатокрылое ринется к вам, громко вопя: «Ребята, сматываемся! Щас рванет!» Совсем недавно созданная британская фирма под названием «Incentinel» предлагает к продаже детекторы, в которых используются пчелы. Принцип действия устройства крайне прост. Насекомых заключают в небольшой контейнер, куда при помощи вентилятора гонится воздух для анализа – например, воздух с транспортера, по которому движется багаж в аэропорту. Внутри контейнера с помощью специальной камеры осуществляется постоянное наблюдение за пчелами. Анализ изображений ведется в автоматическом режиме, и при малейшем проявлении «рефлекса вытягивания хоботка» подается сигнал тревоги. Вы не думайте – «Incentinel» заботится о своих подопечных: фирма во всеуслышание заявляет, что каждую пчелу будут эксплуатировать не более нескольких дней, а затем она благополучно вернется обратно в родной улей заниматься привычным делом – делать мед.

Пока что багаж и пассажиров обнюхивают в основном собаки. Однако на их дрессировку уходит довольно продолжительное время, а их вмешательство в дела путешественников носит довольно «броский» характер, вот почему многие эксперты считают применение пчел в обнаружении взрывчатых веществ делом весьма перспективным. В США Национальная лаборатория в Лос– Аламосе запустила проект под названием «Stealthy Insect Sensor Project» («Разработка скрытых датчиков с использованием насекомых»). В Хорватии пчел «натаскивают» как насекомых-миноискателей. В Англии исследовательский центр в Ротамстеде (графство Хертфорд) также выполнил ряд новаторских изысканий. Да что говорить – армии почти всех развитых стран сегодня осуществляют подобные проекты!

Так что скоро военные смогут развлекаться «с использованием» многочисленных представителей животного царства: 1) посылаем дельфинов устанавливать мины на корпусе корабля-мишени; 2) вытаскиваем корабль из воды и посылаем пчел на поиск взрывчатки; 3) привязываем мины на спину собакам и отправляем их в последний путь; 4) спускаем корабль обратно на воду и начинаем всё сначала. Осталось только определить, как ввести в эту схему броненосцев (Dasypus novemcinctus).

Гипертония у жирафа

Гипертония у жирафа – довольно часто обсуждаемая тема в специализированной прессе. Дело в том, что по человеческим меркам жираф – страшный гипертоник. Учитывая тот факт, что его голова «подвешена» на 3 метра выше сердца, можно себе представить, какой необходим напор в его кровеносном «водопроводе», чтобы кровь достигла такой высоты. Все просто: если бы не «гипертония», то жираф просто бы умер от нехватки кислорода в башке. Хорошо, но тогда встает вопрос: не вредит ли постоянное высокое давление здоровью жирафа? Нет, отвечает К. Дж. Джанг, ученый из Калифорнийского технологического института (Пасадена). Дело в том, что у этого животного постепенно выработались антигипертонические механизмы, которые позволяют ему выжить без применения медикаментов. В 2006 году профессор Джанг изложил свои идеи по поводу повышенного давления у жирафов в эволюционном аспекте в журнале, который вы вряд ли встретите на столах в приемных модных докторов, – этот журнал называется «Cardiovascular & Hematological

Disorders Drug Targets» («Кардиоваскулярные и гематологические нарушения, вызванные приемом некоторых препаратов») (т. 6, № 1, с. 63–67).

Казалось бы, совсем недавно Ламарк уверял, что жираф приобрел свою длинную шею, поскольку из поколения в поколение вынужден был тянуться, чтобы объедать листья с высоких деревьев. Сегодня нам говорят, что с такой шеей жираф должен был – из поколения в поколение – страховаться от гипертонии. Что ж, проявим осторожность и будем придерживаться фактов. Итак: 1) у жирафа красивый белый живот; 2) жираф нем; 3) жираф высокий. Все остальное пока еще не очень ясно. Древние греки, которым жирафы, видимо, не слишком часто встречались, считали это животное помесью верблюда с леопардом, отсюда его научное название Giraffa camelopardalis. С тех пор люди открыли, что у жирафа сердце весом 10 килограммов, способное перекачивать 60 литров крови в минуту. С помпой такой мощности вполне можно выкачивать жидкие грузы из танкеров. Что касается самого «агрегата», систолическое (в момент сокращения) давление составляет 200 мм ртутного столба, т. е. в два раза больше чем у человека, а яремная вена жирафа – самый длинный и самый прямой кровеносный сосуд во всем животном мире. Ладно, но вот когда наш друг наклоняет свою длинную шею, чтобы пощипать травку, не ударяет ли ему по мозгам мощный заряд крови под высоким давлением? Нет, поскольку его яремная вена оснащена девятью клапанами, которые не дают крови резко приливать к голове. Как видим, тут все предусмотрено, иначе бы Жирафа не было с нами и он не смог бы нам об этом поведать.

Представьте себе лица людей, когда 23 октября 1826 года в Марсель привезли первого жирафа, когда-либо виденного во Франции, – подарок от вице-короля Египта Мехмеда Али-паши французскому королю Карлу X. Доставил его в Париж Этьенн Жоффруа Сент-Илер. Весь путь – 800 км – занял шесть недель, половину преодолели пешим ходом. Тот первый жираф прожил в Парижском зоопарке 17 лет и вызвал настоящую жирафоманию, сравнимую с битломанией, которую мир переживал в 60-е годы XX века. Этот «первожираф», которого назвали Зарафа, ныне мирно обитает в Музее естественной истории в городе Лa-Рошель. Он не страдает гипертонией и всегда набит свежей соломой.