Текст книги "Соседи по планете Земноводные и пресмыкающиеся"
Автор книги: Юрий Дмитриев
сообщить о нарушении
Текущая страница: 10 (всего у книги 23 страниц)
С лягушками не так-то все просто. Конечно, они очень удобные лабораторные животные, но все-таки с причудами. Посадят их в террариум, а они голодовку объявляют – не едят, даже не смотрят на валяющихся на дне террариума мух и жучков. Ну, можно было бы объяснить это, допустим, тем, что в неволе лягушкам не до еды. Так нет – стоит в террариуме появиться случайно залетевшей мухе, как все лягушки бросаются на нее, вернее, стреляют в нее своими языками. Одной лягушке посчастливилось – она поймала муху. Остальные сразу успокоились и по-прежнему не смотрят на валяющихся вокруг насекомых. И съесть их можно сколько угодно, не затрачивая никакого труда, а лягушки будто сговорились умереть голодной смертью, но не трогать подкинутых им мух.
В общем, при каких-то обстоятельствах они не едят, а при каких-то – сами добровольно позволяют себя съесть, даже как будто с радостью прыгают в пасть змеи или ужа.
В конце концов люди поняли: лягушки хватают только движущиеся предметы (они могут схватить и движущуюся тряпочку, и лепесток цветка, летящего по ветру). В желудке у лягушек находили и не такое. Поэтому и неподвижных насекомых они не трогают, хватают только летящих или бегущих. Как кормить этих животных в террариуме, как приспособиться к «чудачеству» лягушек? Представьте, придумали: изобрели вращающийся столик. На него кладут кусочки мясного фарша или тех же мух, которых раньше просто бросали в террариум. Крышка столика начинает вращаться, и лягушки принимаются активно «ловить» движущуюся добычу.
Причины голодовки были выяснены и устранены. Что же касается поведения животных перед лицом змеиной опасности, то тут, казалось бы, все ясно: змеи гипнотизируют свою жертву. Мнение о гипнотической силе змей было так распространено, что даже многие серьезные ученые верили в нее и не задумывались как-то, что гипноз – это ведь внушение, навязывание своей воли другому. А как «оформляет» змея свой «приказ» лягушке прыгнуть навстречу, какие «мысли» внушает ей? Если задумывались над этим и не могли объяснить механику гипноза, находили другое объяснение: лягушки при виде своего смертельного врага просто цепенеют от страха. Еще бы – этот знаменитый немигающий взгляд змеи! Однако люди забывают, что на змею смотрит не человек, который, кроме этого взгляда, «видит» и все остальное – то есть все, что мы знаем страшного о змеях. Но ведь лягушка-то ничего подобного не знает. И страшный, с нашей точки зрения, взгляд змеи кажется ли ей таким уж страшным? А может быть, наоборот – кажется красивым? Кто знает? «Что является идеалом красоты для жабы? – задавал когда-то вопрос Вольтер и сам же отвечал: – Другая жаба». Так в какой-то степени может быть и тут.
Но факт есть факт – лягушки не только застывают при виде змей, но и часто прыгают им навстречу. Споры по этому поводу велись до недавнего времени. Одни все-таки верили в гипноз, другие, более осторожные, считали, что тут действует страх, буквально парализующий всех. Давид Ливингстон в своих воспоминаниях о путешествии в Африку рассказывал: увидав спускающуюся с дерева змею, молодой африканец буквально оцепенел и не в силах был двинуться с места, и только выстрел Ливингстона спас его. Что ж, страх – чувство могучее. Тот же Ливингстон рассказал, как сам пережил чувство страха, когда неожиданно на него бросился лев. Ливингстон тоже оцепенел – не мог ни крикнуть, ни пошевелить пальцем. Этот своеобразный паралич был настолько силен, что лев, приняв человека за мертвого, не заинтересовался им – мертвечину, как известно, львы не едят.
Так что дело, во-первых, не в змее, а в страхе и, во-вторых, нельзя подходить к чувствам лягушек с человеческой меркой. Тем не менее «индейцы Майнаса и теперь твердо уверены в том, что большой боа может заворожить охотника, и тот якобы не способен сдвинуться с места, пока кто-нибудь не подоспеет, не рассеет выдыхаемые змеей струи воздуха и не вернет волю завороженному. Многие склонны считать, что маленьких зверей змеи действительно околдовывают. Я сам был свидетелем такого случая… Большая змея в каких-нибудь четверть часа расправилась с застывшей на месте лягушкой, которая не могла спастись бегством и в конце концов, словно в отчаянии, прыгнула навстречу змее, что и решило ее участь». Это пишет известный путешественник Э. Пеппиг в книге «Через Анды к Амазонке».
Так как же быть? Факт гипноза, колдовства, казалось бы, налицо. Но ни логического, ни какого-либо другого объяснения ему нет.
Лягушки видят только движущиеся предметы.
Однако тут требуется внести ясность и для ясности вернуться в XVII век и вспомнить опыт, проведенный немецким ученым Кирхером в 1646 году. Он связывал ноги курице, мгновенно переворачивал ее и придерживал некоторое время в таком перевернутом состоянии. После этого курица оставалась лежать неподвижно в той же позе, в какой была «уложена» на стол, даже когда ей развязывали ноги. Смысл опыта стал ясен позже и получил название акинеза. Для того чтобы привести животное в состояние акинеза, оказывается, вовсе не обязательно связывать ему ноги или, скажем, проводить по его телу меловую черту, как это делал Кирхер. Весь смысл в переворачивании, причем – мгновенном! И животное остается как бы застывшим в определенной позе, словно действительно загипнотизированным.
В Европе это явление стало широко известно лишь после опытов Кирхера. В Азии же и Африке нечто подобное знали очень давно. Во всяком случае, в Египте и Индии заклинатели змей пользовались таким «гипнозом» испокон веков. Они молниеносно хватали приходящую в возбуждение кобру за шею, слегка надавливали пальцем на затылок, и змея впадала в состояние акинеза. Тогда фокусник-заклинатель проделывал с ней все, что угодно, – змея ни на что не реагировала.
Лягушки и жабы тоже легко впадают в состояние акинеза – достаточно положить это существо между ладонями, быстро перевернуть, и они застынут, «заснут». Явление акинеза свойственно и другим животным.
Подобное явление иногда называют гипнозом, хотя акинез ничего общего с подлинным гипнозом не имеет.
Но в поведении лягушки при встрече со змеей нельзя сослаться на акинез. Нельзя отнести ее поведение и к явлению так называемого тонатоза – оцепенения, шока, который наступает у животных в результате каких-то неожиданных потрясений, как, например, внезапное нападение хищника. В таких случаях они, помимо своей воли, как бы «притворяются» мертвыми, и это нередко спасает им жизнь. Но лягушка ведь не «притворяется» мертвой, наоборот, часто сама двигается навстречу змее!
Может быть, это странное поведение лягушки еще долго оставалось бы неразгаданным и его относили бы либо к магическим чарам змеиного взгляда, либо к каким-то чудачествам лягушки, если бы лет двадцать тому назад в какой-то счастливый день американские ученые из Массачусетского технологического института в очередной раз не водрузили лягушку на лабораторный стол и не занялись ее зрением. Нет, ни Дж. Леттвин, возглавлявший эту группу, ни его сотрудники не собирались разбираться в «чудачествах» лягушки. Они вообще не собирались делать никаких открытий. Считая, что глаз лягушки устроен так же, как и все глаза позвоночных, а стало быть, и людей, только более примитивно, ученые рассчитывали узнать кое-что дополнительно о свойствах человеческого глаза. Но с первых же шагов в своей работе они поняли, что стоят на пороге интересных открытий.
Прежде всего выяснилось, что глаз лягушки, как и сама система ее зрения, резко отличается от глаз и зрения других позвоночных. До сих пор ученые твердо знали: глаз, точнее, его сетчатка, получив зрительную информацию, оценивает и «распределяет» ее: часть передает в рефлекторный отдел мозга для «немедленных действий», часть в кору головного мозга для расшифровки и оценки. У разных животных по-разному распределяется зрительная информация, но у всех львиная доля идет не в рефлекторный отдел. У лягушки же – чуть ли не 95 % зрительной информации поступает как раз в отдел рефлекторный. Что это значит? Хорошо это или плохо?
Для лягушки, безусловно, хорошо. Жизнь лягушки не отягчается никакими комплексами. Специальные приборы, соединенные с тонкими электродами, вживленными в волокна зрительного нерва лягушки, рассказали людям, что видит, как видит и как реагирует на увиденное это земноводное. Для начала стали показывать фотографии, очевидно, идеальных с точки зрения лягушки мест обитания. Однако сидящая на столе лягушка никак не прореагировала на увиденное – ей не «захотелось» сменить лабораторный стол на прекрасное болото. А если говорить точнее – она просто не увидела ничего, хотя и смотрела.
Легенды о «змеином гипнозе» живут и сейчас.
Затем на экране вместо фотографий появился небольшой квадратик. Он начал двигаться, менять направления – лягушка оставалась к нему равнодушна. Но когда вместо квадратика появился кружочек – лягушка оживилась. Снова квадратик – снова равнодушие. Изображение с закругленными краями вызывало интерес лягушки, и чем больше эти края были закруглены, тем активнее реагировала она на изображение. Второй фактор: чем быстрее двигалось изображение, тем больше интересовало оно лягушку. Потом выяснилось, что на ритмично движущиеся в оба направления предметы она не обращает внимания, а на беспорядочно мечущиеся реагирует активно.
Даже не расспрашивая лягушку, можно ответить за нее: ни фона, на котором находится насекомое, ни вообще пейзажей она не видит. Лягушка видит лишь движущееся насекомое и реагирует на него молниеносно – человеческий глаз не в состоянии уследить за охотой лягушки. Вот что значит не терять времени на обработку информации! Увидел – и действуй! То есть лови насекомых. Нервные волокна, управляющие этими действиями лягушки, ученые назвали «детекторами насекомых». Конечно, у этой системы есть и отрицательные стороны: поскольку информация не обрабатывается в мозгу лягушки, а сразу же зовет к действию, лягушка часто ошибается – хватает любые движущиеся пятнышки или предметы, если они небольшие и закругленные. Ученые проделали множество опытов и убедились в этом. Правда, схватив предмет, оказавшийся несъедобным, лягушка тут же выплевывает его (хотя иногда может и проглотить впопыхах лепесток цветка). Но что очень интересно – не «расстраивается» от своей неудачи: приборы показали, что мозг просто не реагирует на это, не фиксирует неудачу, лягушка не помнит о том, что с ней произошло секунду назад. Она снова будет смотреть на движущиеся предметы, ловить только их, не замечая неподвижных.
Однако, имея только «детектор насекомых», долго не проживешь – он ведь выбирает лишь приблизительно похожие, допустим, на мух, изображения. Уточняет это изображение «детектор контура» или «детектор контроля»: он уже точно определяет границу света и тени. Есть у лягушки еще два «детектора» – движения и затемнения. Все они работают слитно, одновременно, помогая друг другу и дополняя друг друга. То есть помогая лягушке получать только нужную ей информацию.
Конечно, скучно жить с таким зрением. Но лягушка этого не ощущает: ведь в природе ей никто не подсовывает движущиеся кусочки бумаги и тряпочки, не тянет перед ней на ниточке бусинку. Конечно, бывает, схватит лягушка сгоряча лепесток цветка или летящее по ветру семечко, но не беда, выплюнет, а если и проглотит – тоже не отравится, тем более что такое все-таки случается не часто: в основном в поле ее зрения попадают насекомые. И как раз те, с которыми она может легко справиться, и на таком расстоянии, на котором она может их схватить своим языком.
Не способна лягушка воспринимать красоту солнечных закатов и восходов, а вот почему вдруг перестало светить солнце – зашло ли за облако или его перекрыла летящая птица и бросила свою тень на лягушку, – это благодаря своим «детекторам», в частности «детектору затемнения», лягушка отлично понимает и соответственно на это реагирует.
Когда все это ученые поняли, решился сам собой вопрос об «упрямстве» голодающих лягушек: оказывается, они просто не видели неподвижных насекомых, подложенных в террариум.
Что касается «гипноза», то и он стал очевиден в свете открытий оригинального зрения лягушек.
Медленно и плавно ползет змея. Эти ее движения – за пороговой границей лягушачьего восприятия: начни она двигаться быстрее – детекторы лягушки немедленно сработают, засекут змею, и лягушка постарается удрать. Медленно движущуюся змею лягушка просто не видит. Зато хорошо видит трепещущий ее язычок. По размерам и движению он вполне соответствует объекту лягушиной охоты. Лягушка приготовилась. Ждет. «Объект» приближается. Вот он уже совсем близко, в пределах досягаемости. Бросок… «Муха» исчезла, а лягушка попала в разинутую пасть змеи. Иначе говоря, прыгнула навстречу своей гибели.
Так была развенчана легенда о змеях-гипнотизерах и загипнотизированных лягушках. Но стоило ли трудиться ради того, чтобы развенчать одну из многих легенд? Видимо, стоило, хотя и не ради самой легенды: благодаря исследованию зрения лягушки и открытиям, сделанным в процессе этого исследования, удалось создать уникальный аппарат – «глаз лягушки». «Глаз» во много раз больше лягушачьего – его величина примерно 2 кубических метра. Но ведь и задача этого аппарата не помогать ловить насекомых, а предупреждать аварии самолетов. Если самолеты над большим аэродромом идут своим курсом, не угрожая друг другу, «глаз лягушки» их не видит. Но вот они сблизились настолько, что может произойти катастрофа, – аппарат немедленно поднимает тревогу: прореагировали, сработали его детекторы.
Лягушки помогли создать такой необыкновенный локатор; возможно, помогут сделать и еще какие-то приборы и аппараты. И пока одни ученые разбираются в этих вопросах, изучают два нормальных глаза лягушки, другие ученые заняты ее третьим глазом. Оказывается, у нее он есть. Правда, справедливости ради надо сказать, что есть он не только у лягушек, но вообще у всех животных, в том числе и у человека. Точнее, у человека это не глаз, а так называемая шишковидная железа, весящая не более двух десятых грамма и находящаяся в глубине мозга. Но когда-то это был настоящий глаз, и имелся он у всех животных. А остался более или менее похожим на глаз лишь у немногих. У лягушки он находится в коже головы, у ящериц – под кожей, у игуан и агам – прикрыт прозрачными чешуйками, а у гаттерии – только прозрачной пленкой. И глаз этот у некоторых животных может видеть, во всяком случае, различает свет и темноту.
В прошлом третьим глазом, имевшим нормальные функции, животные широко пользовались. Но для чего он нужен сейчас? Ну, допустим, гаттерия – животное, мало изменившееся за миллионы лет, и третий глаз остался у нее от далекого прошлого. А у остальных-то почему он имеется? Не в обычаях природы оставлять ненужное. Глаз этот может вырабатывать особое вещество – меланин, благодаря которому кожа земноводных светлеет в темноте. На свету меланин перестает вырабатываться, и кожа земноводных темнеет. Кроме того, третий глаз играет в жизни амфибий и рептилий и более серьезную роль.
Теплокровные животные могут чувствовать холод и жару. Они никогда добровольно не останутся на морозе или на солнцепеке до критического момента – заранее почувствуют необходимость укрыться в тепле или в тени, чтобы не замерзнуть или не получить теплового удара. Холоднокровным животным труднее. Правда, и они уходят в тень или прячутся в теплые места, когда им надо, но вот как узнать, когда именно надо? И тут на помощь приходит третий глаз, который служит этим животным термометром: холодно – ищи, пока не поздно, пока не замерз, убежище; жарко – прячься в тень, пока не перегрелся!
Однако третий глаз – термометр – примитивный прибор по сравнению с «тепловыми глазами» – термолокаторами, которые есть у некоторых змей.
Лет двести назад ученые обратили внимание, что на мордах некоторых змей между ноздрями и глазами имеются небольшие углубления. За эти углубления-ямки всех змей, независимо от того, где они обитают (а обитают такие змеи в Южной и Северной Америке, в Средней и Юго-Восточной Азии), объединили в одну группу и назвали ямкоголовыми. В жизни змей и сейчас много неясного, а десятилетия назад о жизни и строении змей вообще было мало известно. Тем не менее ученые почему-то заинтересовались такими вроде бы не существенными «мелочами», как небольшие ямки на мордах рептилий. В конце концов было установлено, что ямки эти вовсе не дополнительные ноздри, как долгое время считали. Мало того – они не связаны ни с глазами, ни с ушами и поэтому вообще не могут служить дополнением к органам зрения, слуха, обоняния или осязания. Одновременно было установлено, что каждая ямка состоит из двух камер, разделенных очень тонкой перегородкой, и что перегородку эту пронизывает большое количество нервных окончаний. Видимо, такое приспособление или такой орган для змеи важен: он играет в ее жизни существенную роль. Но вот какую? Этого люди понять не могли, пока в 1937 году американские ученые Д. Нобл и А. Шмит не проделали простой, но очень убедительный опыт. К змее, лишенной всех органов чувств, подносили завернутую в черную бумагу электрическую лампочку. Пока она не была включена, змея никак не реагировала на лампочку. Но едва ее включали и лампочка начинала нагреваться, змея на нее бросалась. Она «видела» тепло и «видела» его, как выяснилось, благодаря ямкам на морде. Ямки эти оказались термолокаторами.
В природе, естественно, змеям приходится иметь дело не с лампочками, а в основном с птицами или мелкими грызунами. А так как многие змеи охотятся ночью, то разыскать спящую птицу или притаившегося зверька с помощью зрения очень трудно. И погибли бы змеи голодной смертью, не будь у них такого приспособления.
Известно, что температура тела любого теплокровного животного выше окружающей среды. Иногда, правда, особенно у спящих животных, эта разница незначительна и составляет какие-то градусы. Но змеям и этого предостаточно: их термолокаторы, как установили ученые, реагируют на колебания температуры в одну сотую градуса (считается, что это самый чувствительный рецептор, которым располагает природа). Поэтому змея чувствует добычу издалека и двигается к ней наиболее коротким путем – ее как бы ведет тепловое излучение животного.
Люди пока еще не всегда могут проникнуть в тайны природы, а если и проникают, то далеко не всегда еще могут использовать свои открытия. Наконец, даже если и используют их в своих творениях, то опять-таки часто эти творения очень далеки от творений природы. Но в данном случае получилось иначе: открыв тайну термолокации змей, человек сумел создать по «патенту» ямкоголовых рептилий аппараты, еще более чувствительные, чем термолокаторы змей. Однако созданный людьми термолокатор состоит из десятков тысяч различных деталей, узлов и в миллион раз больше «аппарата», имеющегося у змей. Сейчас задача людей – усовершенствовать свое творение, сделать его хотя бы менее громоздким. Но удастся ли это в ближайшее время, трудно сказать. Тайна ямкоголовых змей разгадана и в то же время еще продолжает оставаться тайной.
Если термолокаторами снабжены только определенные змеи, то как же находят добычу остальные? Ведь и они часто охотятся в темноте.
Во-первых, ученые считают, что термолокаторы имеются не только у ямкоголовых, но и у других змей, лишь выражены они не так явно. У гадюк, например, хорошо ориентирующихся в темноте, термоуловители расположены в коже головы, а у питонов – на щитках по краям рта.
Во-вторых, если у змей и нет теплолокаторов, то есть другое очень оригинальное приспособление: так называемый Якобсонов орган.
Змея, постоянно высовывающая свой язычок, делает это вовсе не для того, чтобы обмануть лягушку и заставить ее прыгнуть за «червячком». Наоборот, высовывая язык, она сама таким образом обнаруживает лягушку – с помощью языка змея «принюхивается». Или, может быть, точнее – пробует воздух на вкус. А может быть, еще правильнее – делает и то и другое. Или, наконец, не делает ни того, ни другого, а действиям ее ученые пока еще не дали точного определения. Высовывая язык, змея как бы захватывает им крошечные порции воздуха и отправляет их в Якобсонов орган – большую полость, соединенную с полостью рта. Полость эта устлана высокочувствительными клетками, которые молниеносно производят «анализ» поступающих частичек воздуха, определяют их химический состав и, передавая информацию в мозг, регулирует поведение животного в тот или иной момент.
«Трудно сказать, следует ли называть его органом обоняния или вкуса», – пишет известный шведский ученый Н. Тинберген. Но еще труднее понять механизм действия этой уникальной химической лаборатории, особенно если учесть, что люди до сих пор не знают точно, что такое запах. Вернее, существует более 30 теорий относительно природы запаха, но ни одна из них еще не признана абсолютно достоверной. Тем более интересен Якобсонов орган. Да только ли он?
Якобсонов орган, теплолокаторы и глаза лягушки – лишь три примера удивительных «аппаратов» или «приборов», которые имеются у амфибий и рептилий и которые очень интересуют людей. Конечно, человек может позаимствовать у этих животных гораздо больше, и трудно даже сказать сейчас, как много даст человечеству открытие тайн земноводных и пресмыкающихся.
Змеиный язык – орган и осязания, и обоняния.
И вот создалось довольно странное положение: презираемые или, в лучшем случае, нелюбимые животные, оказывается, совершенно необходимы и маститым, и начинающим медикам, ими интересуются физики и химики, конструкторы и многие другие специалисты. И чем глубже проникает человек в тайны природы, тем больше он понимает, как нужны ему эти животные.
