Метазоа. Зарождение разума в животном мире - Питер Годфри-Смит

Здесь, как и на примере желтохвоста, мы наблюдаем триумф мускулатуры и позвоночника – мышц, которые крепятся к внутреннему каркасу. У акул нет костного скелета, их скелет хрящевой, легкий и гибкий, однако кое-где кости у них все же есть. Вероятно, переходу к костному скелету способствовало удвоение гена, кодирующего синтез костной ткани, – благодаря этой мутации кости расширили свои функции{152}. Скелеты большинства известных нам рыб состоят из костей.

Недалеко от того места, где водятся китовые акулы, я видел станцию очистки серых рифовых акул. Там живут мелкие рыбешки; они ждут прибытия крупной рыбы, в данном случае – акул-«клиентов», которых надо почистить. Рыбки-чистильщики объедают крошечных паразитов с кожи акул и изнутри пасти. Уничтожая паразитов, они порой отщипывают и кусочки кожи клиента. Акулы до какой-то степени готовы с этим мириться. Здесь я видел, как акулы к концу чистки коротко встряхиваются, вероятно реагируя на лишний щипок.

Эта станция очистки находится над огромными куполообразными буграми коралла. Рифовые акулы всегда появляются внезапно, причем непонятно, за счет чего они двигаются. Они пронзают толщу воды с помощью практически незаметных движений. Китовая акула, ритмично размахивающая своим двухметровым хвостом, такого впечатления не производит.

Водная среда

С самого начала у рыб было хорошее зрение. От далеких предков они унаследовали отличные химические ощущения. Но эволюция рыб одарила их – и опять-таки очень давно, еще во времена бесчелюстных рыб – уникальным чувствительным органом, боковой линией.

Боковая линия обеспечивает рыбам тактильные ощущения – грубо говоря, что-то вроде осязания{153}. Основные ее элементы – небольшие группы волосковых клеток; каждая группа находится внутри мягкого желеобразного колпачка – купулы. Такие рецепторы, расположенные на поверхности тела рыбы, называются невромастами. Они чувствительны к вибрации воды и передают информацию связанным с ними нервам.

Одни невромасты располагаются на поверхности тела, а другие лежат в тонких, заполненных жидкостью каналах непосредственно под кожей. Эти каналы, которые тянутся в разных направлениях, но чаще всего спереди назад, через поры открываются в воду. Невромасты, расположенные в каналах, чувствительны к самым незначительным перепадам давления и мелким вибрациям. Вода, обтекая тело рыбы и контактируя с отдельными порами, создает разность давления.

Я написал, что боковая линия – это что-то вроде осязания, но у рыб движение и прикосновение сливаются в звук. Слуховое восприятие – это распознавание звуковых волн, которые давят на чувствительные к ним части тела. У людей это движение передается от барабанной перепонки через волосковые клетки улитки во внутреннее ухо. Боковая линия рыб – это и осязание, и слух одновременно. Ее эволюционная история выглядит примерно следующим образом. Волосковые клетки очень древние – они были, вероятно, уже у наших простейших предков{154}. Волоски можно приспособить и к продвижению тела – активная роль, и к ощущению, распознаванию прикосновения и движения в окружающей среде. Если поискать подобный пример у животных, то чувствительные к гравитации органы медузы, упомянутые в третьей главе, действуют по тому же принципу: особые волоски регистрируют изменение положения кристаллов, когда тело медузы накреняется. Может быть, каналы боковой линии дали начало ушам человека, но не менее вероятно, что волосковые клетки, регистрирующие движение, попали в наши уши другим путем.

У рыб прекрасный слух. Кроме боковой линии у них есть и уши, причем бывают они нескольких видов. Есть рыбы, которые умеют слышать плавательным пузырем – это такой наполненный воздухом мешочек, основная задача которого – поддерживать плавучесть.

Боковую линию называют еще «осязанием на расстоянии». Она регистрирует движения и близкие, и далекие и покрывает такую значительную часть поверхности тела рыбы, что, видимо, обеспечивает ей мощную телесную осознанность. Нас, сухопутных животных, воздух надежно отделяет от событий внешней среды. Вода передает вибрацию гораздо лучше, к тому же каналы боковой линии открываются прямо в море. В результате рыба контактирует со средой в основном через ощущения, подобные осязанию. Вспомните, как бывает, когда вы ныряете и ваши уши заполняет вода. Воздух из уха с журчанием вытесняется водой, и все звуки становятся громче и ближе, а гудение лодочного мотора не только слышно, оно еще и осязается. Боковая линия обеспечивает рыбе похожие ощущения, вот только распространяются они на все тело. Мы знаем, что кожа осьминога в какой-то мере чувствительна к свету. Нельзя сказать, что все тело осьминога – один большой глаз: устройство осьминожьей кожи для этого слишком простое, она не может сформировать образ. Однако не будет преувеличением сказать, что все тело рыбы – огромное, чувствительное к давлению ухо.

Чувствительность боковой линии предполагает активное взаимодействие между ощущением и действием, взаимодействие такого рода, что анализировалось в четвертой и пятой главах. Когда рыба движется, она воздействует на окружающие ее струи воды и ощущает это. Движение любых объектов в воде оставляет долгоживущие следы. Даже мелкая рыбка создает волну, которая сохраняется и обнаруживается на протяжении нескольких минут{155}. Чтобы разобраться в происходящем, рыба должна отсеивать эффект собственных движений от эффектов, производимых движением других объектов. Кое-что делается автоматически; среди нервов, соединенных с волосковыми клетками боковой линии, есть такие, которые подавляют сенсорный сигнал, когда рыба сама тревожит воду. Как я уже писал в предыдущих главах, влияние собственных действий на ощущения не только создает проблемы, но и позволяет изучать окружающую среду, узнавать о ней больше, чем если довольствоваться лишь пассивными ощущениями. Слепая пещерная рыба, как намекает ее название, полностью слепа и ориентируется только при помощи боковой линии{156}. Она специально баламутит воду, генерируя волны, которые сталкиваются с соседними объектами. С помощью полученной информации рыба может проскользнуть мимо препятствий, не касаясь их – выруливая с помощью боковой линии, которую она использует как сонар. Оказавшись в незнакомом месте, эти рыбы начинают плавать намного быстрее, видимо чтобы обеспечить боковую линию бóльшим объемом информации.

У некоторых рыб, в частности у акул, боковая линия усовершенствовалась, одарив их новым видом ощущений: они чувствуют электрические поля{157}. Разные виды рыб используют как пассивное, так и активное электрическое чувство. Разница в том, посылает ли рыба собственные электрические импульсы или же только воспринимает те, что возникают по иным причинам. Бесчелюстные рыбы и акулы одарены пассивным электрическим чувством. Акулы находят зарывшуюся в песок рыбу, засекая ее по испускаемому жертвой электрическому сигналу. Зачем акуле-молоту голова такой странной формы, точно неизвестно, но, возможно, именно для того, чтобы повысить электрическую чувствительность. Недавно ушедший от нас исследователь акул Эйдан Мартин описывал, как акула-молот скользит вплотную ко дну и по дуге поворачивает голову направо-налево, как если бы орудовала металлоискателем: «…несколько раз я наблюдал, как гигантская акула-молот, "разминировавшая" дно, внезапно давала задний ход и выдергивала одного из нескольких скатов, закопавшихся в ил»{158}.

Интересно, что костные рыбы, распространившиеся в поздние периоды эволюции, практически утратили электрическое чувство. Однако потом кое-кто из них изобрел его заново, в частности сомы, электрическое чувство которых настолько развито, что помогает им предсказывать землетрясения{159}. Ряду костных рыб доступно и активное электрическое чувство: генерируя собственное электрическое поле и регистрируя изменения в нем, они определяют расположение объектов.

Некоторые рыбы, в частности скаты, могут генерировать значительный электрический заряд и использовать его не как средство ощущения, но как оружие. Пару лет назад, находясь под водой, я опрометчиво протянул руку к, как мне показалось, пустому песчаному участку дна. И тут же: ХЛОП! Я подумал, что это был толчок: что-то довольно сильно меня ткнуло. Я собирался обернуться, чтобы посмотреть, и тут снова: БАЦ! На этот раз гораздо сильнее. Тут уж я понял, что это был электрический удар. Точный, резкий и крайне неприятный. В песке прятался то ли обычный электрический скат, то ли короткохвостый гнюс, который хотел меня прогнать.

Не менее