Питер Годфри-Смит - Чужой разум. Осьминоги, море и глубинные истоки сознания

На некоторых видах также проводились опыты. Может ли головоногое обучиться различать стимулы, которые отличаются лишь по цвету и ни по каким иным признакам? Подопытные явно не смогли этого.

Это внушает растерянность. Ведь эти животные так впечатляюще обращаются с цветом. Они также превосходно умеют маскироваться, принимая окраску фона. Как можно подобрать подходящие цвета, не видя их? Иногда биологи предлагают объяснения такого рода. Во-первых, головоногие могут использовать тонкие градации яркости для определения вероятных цветов или оттенков окружающих предметов, с учетом типичных расцветок их среды обитания. Во-вторых, им могут помогать отражающие клетки — зеркальца в их коже. Можно принять какой-то цвет, не видя его, а просто отражая его из внешней среды.

Это частично объясняет способности головоногих. Маскировочной окраски можно добиться методом отражения — при условии что цвет фона, с которым вы стараетесь слиться, доступен вам не только сзади, но и с других сторон. Простое отражение не объясняет способности животного сливаться с фоном позади себя, когда спереди на него падает другой свет. В таком случае головоногому придется целенаправленно принимать нужную окраску — с помощью некой комбинации хроматофоров и отражающих клеток, — и надо еще знать, какую именно. Головоногие, похоже, способны на это — они часто сливаются с окраской фона позади себя, когда предметы впереди другого цвета.

Пока я писал эту книгу, некоторые детали головоломки стали складываться. Первые кусочки мозаики встали на место в 2010 году, когда Лидия Метгер, Стив Робертс и Роберт Хэнлон опубликовали статью, в которой сообщалось, что светочувствительные молекулы, имеющиеся в глазах одного из вида каракатиц, возможно, также присутствуют в ее коже [129] См. Lydia Mäthger, Steven Roberts, and Roger Hanlon, «Evidence for Distributed Light Sensing in the Skin of Cuttlefish, Sepia officinalis », Biology Letters, 6, no. 5 (2010): 20100223. . Само по себе это малоинформативно — по ряду причин. Во-первых, возможно, вне глаз эти молекулы выполняют какую-то другую функцию, не связанную со зрением [130] Все, что было установлено в первой публикации, — что гены , отвечающие за производство этих молекул, экспрессируются в коже. . Во-вторых, даже если светочувствительные молекулы кожи действительно реагируют на свет, это не разрешает проблему цветового зрения: у животного по-прежнему лишь один тип фоторецепторов, на каких бы местах они ни находились. Считается, что с помощью только одного типа цвета различать нельзя.

Через несколько лет после выхода статьи Метгер, Робертса и Хэнлона мало что изменилось. Через интернет мне удалось найти лишь одного человека, работавшего над этой темой, — Десмонда Рамиреса, аспиранта из Калифорнии. Когда я связался с ним, он подтвердил, что занимается этим вопросом, но не раскрыл мне подробностей. Прошла еще пара лет. Я только что отправил в печать книжную рецензию, в которой удивлялся, почему прошлое начинание не было подхвачено, и буквально несколько дней спустя Рамирес опубликовал свою статью [131] Рец. на Cephalopod Cognition , ed. Darmaillacq, Dickel, and Mather, в журнале Animal Behavior, 106 (2015): 145–147. . Его работа, написанная в соавторстве с Тоддом Оукли, впервые продемонстрировала, что гены, ответственные за фоторецепторы, экспрессируются в коже осьминога вида Octopus bimaculoides [132] M. Desmond Ramirez and Todd Oakley, «Eye-Independent, Light-Activated Chromatophore Expansion (LACE) and Expression of Phototransduction Genes in the Skin of Octopus bimaculoides », Journal of Experimental Biology, 218 (2015): 1513–1520. . Но главное, эта работа также показала, что кожа осьминога восприимчива к свету и может менять форму хроматофоров, даже будучи срезанной с тела. Таким образом, сама кожа осьминога способна и воспринимать свет, и давать ответную реакцию , благодаря которой меняется ее цвет. Выше в главе 3 я рассказывал о нервной системе осьминога, распределенной по всему телу. Образ, который я пытался нарисовать в этой главе, — образ тела, которое управляет само собой , вместо привычного нам тела, управляемого мозгом. А теперь оказывается, осьминог еще и кожей видит. Свет не просто влияет на кожу — это как раз у животных не редкость, — она реагирует переключением своей тонкой пиксельной механики управления цветом.

Каково это — видеть кожей? Конечно, сфокусированное изображение не получится. Можно уловить лишь общие изменения освещения. Мы пока еще не знаем, связаны ли кожные сенсоры с мозгом, или поступающая от них информация сохраняет локальную роль. Обе возможности — на пределе человеческого воображения. Если кожное восприятие поступает в мозг, в таком случае визуальная восприимчивость животного простирается во все стороны, за пределы поля его зрения. Если оно не доходит до мозга, тогда каждое щупальце обладает собственным зрением и держит при себе то, что увидело.

Открытие Рамиреса и Оукли — значительное достижение, но все же оно не разрешает проблемы, на которую я обращал внимание выше, — цветового зрения. Фоторецепторы в коже осьминогов, исследованных Рамиресом и Оукли, чувствительны к световым волнам той же длины, что и фоторецепторы глаза. Пускай хоть все тело зрячее, оно должно видеть лишь в одном цвете. Проблема определения цвета никуда не девается. Впрочем, я полагаю, что исследования Рамиреса уже на пути к решению этой проблемы. Возможность решения подсказывает более ранняя работа Метгер и ее коллег. Они отмечали, что, даже если фоторецепторы кожи химически не отличаются от фоторецепторов глаза, их восприятие света может корректироваться хроматофорами или другими прилегающими клетками. В таком случае один фоторецептор может работать как два. Сходный прием используют некоторые бабочки.

Возможны несколько вариантов этого механизма. Например, хроматофор может располагаться поверх светочувствительной клетки, действуя как светофильтр. Тогда фоторецептор будет реагировать на цветной свет по-иному, чем другой, совмещенный с хроматофором другого цвета. Другую возможность выдвинул в беседе со мной Лу Джост, эколог, художник и специалист по орхидеям [133] См. форум на моем старом сайте о головоногих, http://giantcuttlefish.com/?p=2274 . . Он предположил, что в этом помогает сама смена окраски. Допустим, небольшое количество светочувствительных клеток находится под слоем густо расположенных хроматофоров. Когда хроматофоры разного цвета расширяются и сжимаются, проходящий сквозь них свет подвергается различным изменениям [134] Этот механизм мог бы работать так: если расширение красного хроматофора влияет на входящий свет не так сильно, как расширение желтого, то свет содержит больше красных волн. . Если животное улавливает, какие хроматофоры расширяются и сколько света доходит до сенсоров, оно может получить какое-то представление о цвете попадающего на него света. Меняя цвет, оно действует как фотограф, меняющий светофильтры. Монохромный сенсор может определять цвет, если у организма есть разноцветные светофильтры и он знает, какие из них работают в каждый конкретный момент.