Страница 126 из 149
79
На самом деле все еще сложнее, поскольку у многих американских обезьян имеются три возможных варианта одного и того же гена. Самка может унаследовать два из трех вариантов или пару одинаковых, а значит, у таких обезьян существует шесть разновидностей цветовосприятия – три дихроматические и три трихроматические (Jacobs and Neitz, 1987).
80
Видимый свет – это лишь небольшая часть огромного электромагнитного спектра, и мы не случайно улавливаем только ее. Очень короткие электромагнитные волны, такие как рентгеновские и гамма-лучи, в основном поглощаются атмосферой. Очень длинным, таким как микро- и радиоволны, не хватает энергии, чтобы уверенно возбуждать опсины. Поэтому ни одно живое существо не видит ни микроволн, ни рентгеновских лучей. Для зрения подходит только очень узкий диапазон световых волн «не слишком большой, не слишком маленькой» длины от 300 до 750 нм (Dusenbery, 1992). Наши глаза, воспринимающие волны от 400 до 700 нм, уже охватывают почти весь этот потенциальный промежуток. Однако по краям еще многое может случиться.
81
Почему же для большинства людей ультрафиолет невидим? Скорее всего, это издержки зоркости. Когда свет проходит через наш хрусталик, более короткие волны преломляются под более острыми углами. Если хрусталик пропускает ультрафиолет, волны такой длины фокусируются в точке, вынесенной сильно вперед по сравнению с остальными, что размывает изображение на сетчатке. Это называется хроматической аберрацией. Маленькому глазу или глазу, которому не требуется особая зоркость, она не мешает, а вот для животного с большими глазами и острым зрением это серьезная проблема. Возможно, именно поэтому приматы не различают ультрафиолет, а хищные птицы видят его гораздо хуже, чем остальные пернатые.
82
Некоторые ученые полагают, что первой разновидностью цветового зрения была дихромазия на основе зеленого и ультрафиолетового фоторецепторов (Marshall et al., 2015). Если эта гипотеза верна, то животные видят УФ с тех самых пор, с каких видят цвет.
83
Были и другие не выдержавшие испытания временем гипотезы об ультрафиолете. В 1995 г. финская научная группа выдвинула предположение, что пустельга находит полевок по ультрафиолетовому излучению, отражающемуся от их мочи (Viitala et al., 1995). Этот тезис часто повторялся в книгах и документальных фильмах, «но это ошибка», считает Альмут Кельбер. В 2013 г. Кельбер с коллегами доказали, что моча полевок не особенно хорошо отражает УФ-лучи и неотличима от воды (Lind et al., 2013). Пустельге ее сверху не разглядеть.
84
Когда Стоддард настраивала обе лампы на одинаковый свет, колибри уже не могли уверенно слетаться на кормушку с нектаром. Это значит, что находить правильную кормушку им помогает именно цветовосприятие, а не простое запоминание расположения или обращение к другим чувствам, например обонянию.
85
Я пока не решил, как лучше называть УФ-пурпурный – ультрапурпурным или пурпурпурным.
86
У этой истории есть еще один неожиданный поворот, который порадует читателей моей первой книги «Как микробы управляют нами». Время от времени Адриане Бриско попадаются самки эрато с глазами как у самцов, то есть содержащими всего три опсина. Эти находки долго ее озадачивали, пока она не заметила, что все эти самки заражены бактерией из рода Wolbachia. Вольбахия – одна из самых успешных на планете бактерий, ею заражена огромная доля насекомых и других членистоногих. Она передается только по женской линии, от матери к дочери, и у нее в арсенале много разных приемов избавления от бесполезных самцов. Иногда она убивает их без затей. Иногда превращает в самок. Иногда позволяет самкам размножаться неполовым путем, обходясь без самцов. Каким образом она воздействует на бабочек эрато, пока загадка, но Бриско пытается ее разгадать.
87
Учтите, что, в отличие от птиц, cDa29 и другие истинные тетрахроматы не видят ультрафиолет: их зрение охватывает тот же диапазон волн, что и у нормального трихромата. Да, у них имеется дополнительное цветовое измерение и их колористическое пространство представляет собой пирамиду, а не треугольник, однако эта пирамида занимает лишь часть объема птичьей.
88
В 2019 г. Джордан разработала тест, позволяющий легко определить, имеется ли у женщины четвертая колбочка с необходимой для истинной тетрахромазии разницей в 12 нм. «Мы могли бы поездить с ним по стране и очень быстро выяснить, сколько же у нас все-таки тетрахроматов, – говорит Джордан. – Но тут случился COVID-19».
89
По словам Аманды Мелин, человеческое цветовое зрение гораздо разнообразнее, чем все, что ей и другим ученым доводилось наблюдать у шимпанзе, бабуинов и других приматов. Почему – неизвестно. Возможно, дело в том, что наше выживание уже не так сильно зависит от различаемых цветов, поэтому теперь у нас могут сохраняться варианты цветовосприятия, которые раньше искоренялись бы как пагубные.
90
Цветные пузырьки, исходно замеченные Маршаллом, расположены во втором и третьем рядах. Они действительно, как он и предполагал, служат светофильтрами, однако их задача – увеличивать чувствительность расположенных под ними фоторецепторов.
91
Вам, возможно, попадались упоминания о том, что типов фоторецепторов у ротоногих 16. Помимо 12 в первых четырех рядах среднего пояса есть еще два в последних двух рядах и два в полушариях. Однако эти четыре, насколько ученым известно, в цветовосприятии не задействованы. Кроме того, не у всех раков-богомолов имеется полный набор из 12 типов. Хотя большинство видов обитает на красочном мелководье, есть среди ротоногих и те, кто плавает поглубже и потому утратили все ненужные типы фоторецепторов, оставшись с одним-двумя.
92
Мы воспринимаем глубину, сравнивая изображения от правого и левого глаза, а рак-богомол добивается этого за счет деления глаза на три зоны. Каждый его глаз обладает собственным тринокулярным зрением и оценивает расстояние независимо от напарника. Очень полезное свойство для воинственных натур, нередко теряющих один глаз в бою.
93
Представьте, что вы конструируете робота, который должен пробраться в соседнюю забегаловку и найти вам гамбургер. Можно оснастить его двумя ультрасовременными камерами и создать самообучающийся алгоритм, анализирующий и классифицирующий изображения с этих камер. «Но лучше, разумеется, просто собрать детектор гамбургеров, – объясняет Маршалл. – Оптимально, в виде линейного сканера. Так будет гораздо эффективнее».
94
Головоногие более чувствительны к поляризации, чем все остальные живые существа (Temple et al., 2012). Шелби Темпл с коллегами обнаружили, что каракатица Sepia plangon различает лучи, угол между плоскостями поляризации которых составляет всего 1º. Возможно, такое тонкое восприятие поляризации заменяет им отсутствующее цветовосприятие, обогащая деталями их картину мира.
95
Еще они умеют, вращая глазами, усиливать поляризационный контраст между объектом и фоном, так что их можно считать первыми известными науке обладателями динамического поляризационного зрения (Daly et al., 2016).
96
Из-за своей необычности голые землекопы успели обрасти множеством мифов, так что не стоит верить всему, что о них рассказывают. Настоятельно рекомендую статью «Удивительная долговечность скоропалительных выводов о биологии голого землекопа» (Surprisingly Long Survival of Premature Conclusions About Naked Mole-Rat Biology), развенчивающую некоторые из этих мифов.