Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность

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.