Дэвид Барри - Супернавигаторы [О чудесах навигации в животном мире] [litres]

Поскольку шлейфы запахов, на которые ориентируются насекомые, очень быстро рассеиваются в воздухе и теряют интенсивность, насекомое может исходно реагировать даже на одну-единственную ароматическую молекулу; однако такие шлейфы часто полностью рассеиваются в движущихся воздушных потоках. Таким образом, обнаружение источника имеющегося в воздухе запаха не сводится, как считалось раньше, к простому перемещению по следу, устойчиво становящемуся все отчетливее (по «градиенту концентрации»), до самого его источника [181] Farkas, S. R., & Shorey, H. H. (1972). ‘Chemical trail-following by flying insects: a mechanism for orientation to a distant odor source’, Science, 178 (4056). P. 67–68. .

Вопрос о том, как именно насекомым удается решать эту сложную задачу, вызывает много споров [182] Kennedy, J. S., Ludlow, A. R., & Sanders, C. J. (1980). ‘Guidance system used in moth sex attraction’, Nature, 288 (5790). P. 475–477. . Помимо того что павлиноглазки Фабра рыскали из стороны в сторону, пытаясь снова поймать запах, когда они его теряли, и летели в основном против ветра, они, вероятно, использовали и другие сигналы, которые получали при помощи пары своих чрезвычайно чувствительных усиков.

Достоверно известно, что медоносные пчелы меняют курс при появлении различий в химическом составе воздуха, обдувающего каждый из их усиков [183] Martin, H. (1965). ‘Osmotropotaxis in the honey-bee’, Nature, 208 (5005). P. 59–63. ; то же делают и дрозофилы [184] Borst, A., & Heisenberg, M. (1982). ‘Osmotropotaxis in Drosophila melanogaster’, Journal of Comparative Physiology A: Neuroethology, Sensory, Neural, and Behavioral Physiology, 147 (4). P. 479–484. . А недавние исследования доблестного муравья-бегунка показали не только то, что он использует при поисках своего гнезда ольфакторные (запаховые) ориентиры (в дополнение к визуальным, о которых мы говорили выше), но и то, что для эффективной работы этой системы ему необходимы оба усика [185] Steck, K., Knaden, M., & Hansson, B. S. (2010). ‘Do desert ants smell the scenery in stereo?’, Animal Behaviour, 79 (4). P. 939–945. . Процессу сравнения сигналов, поступающих на каждый из усиков, дали колоритное название «стереообоняние», причем даже может быть, что оно предоставляет в распоряжение животного своего рода «ольфакторный компас».

В конце 1940-х годов молодой исследователь Артур Хаслер пытался выяснить, как рыбы различают по запаху разные растения. На него произвела сильное впечатление работа Конрада Лоренца, который незадолго до этого открыл принцип «импринтинга» – быстрой, необратимой формы обучения, которая создает у некоторых видов животных жестко фиксированные схемы поведения. Как известно, Лоренц показал, что у только что вылупившихся гусят происходит импринтинг на первый движущийся объект, который они видят, после чего слепо следуют за ним, даже если этим объектом оказывается ученый в резиновых сапогах, а вовсе не матушка-гусыня.

Хаслера также интересовало, как взрослые особи лосося, которые в течение нескольких лет отъедаются, растут и достигают зрелости в открытом океане, возвращаются для размножения в те же самые реки, в которых они родились. Этот факт был надежно подтвержден благодаря поимке рыб, помеченных еще мальками. Но как именно им удается это необычайное свершение, было совершенно неизвестно.

Однажды, когда Хаслер был в походе по диким горам Уосатч в штате Юта, с ним произошло событие, подтолкнувшее его к озарению.

Я подошел к водопаду, который был совершенно скрыт из виду скалой; и все же, когда из-за скального выступа подул прохладный ветерок, доносивший аромат мха и аквилегии, перед моим мысленным взором внезапно возникла подробная картина и этого водопада, и окружающего его горного склона. Более того, запах этот был настолько выразительным, что меня буквально захлестнули воспоминания о друзьях детства и поступках, давно изгладившихся из сознательной памяти.

Ассоциация была настолько сильной, что я сразу же вспомнил о загадке возвращения лосося. Такая связь образов заставила меня предположить, что каждая река содержит индивидуальный букет ароматов, которые запечатлеваются у лосося перед его миграцией в океан; впоследствии, по возвращении из моря, он узнает по ним свой родной приток [186] Hasler, A. D., & Scholz, A. T. (2012). ‘Olfactory imprinting and homing in salmon: Investigations into the mechanism of the imprinting process’, Springer Science & Business Media. Vol. 14. P. xii. .

Исходя из этой гипотезы, Хаслер и его коллеги провели серию хитроумных экспериментов и смогли доказать, что у лосося в принципе может происходить импринтинг уникальных запахов, которые характеризуют его родную реку, и рыбы могут использовать их для нахождения обратной дороги из моря.

В 1970-х годах Хаслеру удалось привлечь лососей, выращенных в садках, в реки, ароматизированные одним из двух синтетических химических веществ, которые эти рыбы могли чувствовать в течение короткого времени за несколько лет до того. В промежутке между этими событиями рыбы не могли столкнуться с этими запахами, но тем не менее сохранили память о них. Та же самая методика пригодилась впоследствии для привлечения лосося в только что вычищенные Великие озера – до этого рыба покинула их воды, спасаясь от загрязнения [187] Nevitt, G., & Dittman, A. (1998). ‘A new model for olfactory imprinting in salmon’, Integrative Biology: Issues, News, and Reviews, published in association with The Society for Integrative and Comparative Biology, 1 (6). P. 215–223. .

Тот факт, что лосось использует в поисках обратной дороги запаховые сигналы, теперь надежно установлен. Но сочетания запахов, вероятно, действуют на разных стадиях жизненного цикла рыб в дикой природе, и в своих путешествиях вверх и вниз по рекам они могут ориентироваться по целым последовательностям ясно различимых «обонятельных указателей» [188] Dittman, A., & Quinn, T. (1996). ‘Homing in Pacific salmon: mechanisms and ecological basis’, Journal of Experimental Biology, 199 (1). P. 83–91. .

Что касается человека, мы способны отличать приятный запах от неприятного, но лишь немногие из нас обычно обращают большое внимание на ольфакторную информацию, по меньшей мере осознанно. Наше внимание монополизировано зрением и слухом.

Однако при наличии соответствующих условий мы можем вполне успешно ориентироваться по запахам. Я помню, как однажды ночью, приближаясь к берегу филиппинского острова Лусон, я уловил насыщенный аромат влаги и гниения. В этот момент яхта, на которой я находился, была еще далеко в море. Легкий береговой бриз доносил этот запах с заросших джунглями гор, еще скрытых в темноте. Если бы мы не знали, где находимся, этот экзотический аромат подсказал бы нам, что мы приближаемся к острову. Запахи могут быть полезны и в гораздо более холодных водах. Утверждается, что по вони гуано можно узнать о присутствии айсбергов, скрытых туманом или темнотой, хотя лично со мной такого никогда не случалось. Заблаговременные предупреждения такого рода, должно быть, спасли жизнь немалому количеству моряков.

Гарольд Гатти, один из лучших штурманов XX века, рассказывает историю горного проводника Эноса Миллса, которого при одиночном переходе в Скалистых горах, на высоте 3650 метров и на расстоянии многих километров от ближайшего жилья, поразила снежная слепота. Оказавшись в такой безнадежной ситуации, пожалуй, любой из нас впал бы в панику, но Миллс сохранял спокойствие: «Мои умственные способности были чрезвычайно обострены. Я даже не думал о возможности фатального исхода».