Дэвид Барри - Супернавигаторы. О чудесах навигации в животном мире

Люди часто относятся к рыбам свысока — и не только потому, что живут на суше. На наш поверхностный взгляд, рыбы кажутся холодными, скользкими и, откровенно говоря, туповатыми. Иначе почему бы они так глупо глотали крючки и заплывали в сети? Однако этим, как и многими другими своими предрассудками, мы лишь выказываем собственное невежество. Рыб гораздо труднее изучать в дикой природе, чем наземных животных, так что наше невежество в их отношении по-прежнему остается глубоким, но одно известно точно: им вовсе не свойственно плавать случайным и бесцельным образом и в их навигационном инструментарии активно используются разного рода ориентиры.

В распоряжении рыб имеются самые разнообразные чувства, некоторые из которых нам совершенно не знакомы. У них есть органы боковой линии — их основу составляют чувствительные к давлению бугорки, которые расположены под кожей в проходящих вдоль тела продольных каналах, соединенных с внешней средой порами, — обладающие поразительной чувствительностью к малейшим движениям окружающей их воды. Именно эти органы обеспечивают косяку рыб поразительную способность к синхронному изменению направления.

Живущая в Мексике слепая пещерная рыба [40] Здесь речь идет о полосатом астианаксе, Astyanax fasciatus. узнает о присутствии и расположении окружающих ее предметов при помощи волн давления, которые порождает ее собственное движение в воде. Когда она плывет в темноте, органы боковой линии регистрируют характерные отражения, которые производят эти предметы, и рыба может научиться перемещаться по маршрутам, отмеченным этими жидкостными «ориентирами» [41] de Perera, T. B. (2004). ‘Spatial parameters encoded in the spatial map of the blind Mexican cave fish, Astyanax fasciatus’, Animal Behaviour, 68 (2). P. 291–295. .

Другие рыбы, в том числе, например, индийская рыба-ползун [42] Или анабас, Anabas testudineus. , используют визуальные ориентиры. Этот вид живет либо в прудах, либо в быстрых ручьях. Исследователи взяли рыб из этих двух очень разных сред обитания и научили их находить вознаграждение, пробираясь через последовательность узких проходов, установленных в их аквариумах. Сначала рыбы, живущие в текучей воде, показывали гораздо лучшие результаты, чем их собратья из стоячей воды, но, когда у каждого проема поставили по маленькому растению, ситуация сменилась на противоположную: теперь в соревновании побеждали обитатели прудов.

По-видимому, рыбы, живущие в быстро движущейся воде, не обращают особого внимания на растения и тому подобные непостоянные объекты, потому что течение перемещает их слишком быстро, чтобы их можно было использовать в качестве ориентиров. Прудовые же рыбы, напротив, могут рассчитывать, что предметы в большинстве своем остаются на одном и том же месте, и поэтому научились обращать на них более пристальное внимание [43] Sheenaja, K. K., & Thomas, K. J. (2011). ‘Influence of habitat complexity on route learning among different populations of climbing perch (Anabas testudineus Bloch, 1792)’, Marine and Freshwater Behaviour and Physiology, 44 (6). P. 349–358. .

Несколько разных видов рыб, в том числе угри и акулы, чувствительны к электрическим полям и используют электрические ориентиры. У слабоэлектрических рыб [44] К этой категории относят рыб, способных генерировать электрические разряды величиной менее 1 В (тем не менее у некоторых слабоэлектрических рыб величина разряда может составлять до 7 В). Они используют электрические поля не для нападения или защиты, а для локации и внутривидовой сигнализации. , например, есть специальный орган, позволяющий им замечать изменения электрического поля, существующего в окружающей их воде. Одна из таких рыб, живущая на дне африканских озер, ведет ночной образ жизни [45] Речь идет о гнатонеме Петерса, он же нильский слоник, или убанги ( Gnathonemus petersii ). и, подобно индийской рыбе-ползуну, способна находить отмеченные ориентирами проемы в препятствиях, используя этот метод. Но у нее есть одно радикальное отличие: она делает это в полной темноте [46] Cain, P., & Malwal, S. (2002). ‘Landmark use and development of navigation behaviour in the weakly electric fish Gnathonemus petersii (Mormyridae; Teleostei)’, Journal of Experimental Biology, 205 (24). P. 3915–3923. .

Даже насекомые иногда используют для обнаружения предметов информацию, передаваемую электрическими сигналами.

Когда мы снимаем с упаковки пластиковую пленку, она часто прилипает к рукам и не хочет от них отцепляться. При прикосновении к металлической поверхности, особенно если до этого пройти по ковру из синтетических волокон, можно почувствовать легкий электрический разряд. Эти любопытные явления вызваны накоплением статического электричества, и они, как ни странно, играют важную роль в существенном с точки зрения экологии процессе опыления цветов пчелами.

Шмели могут чувствовать статическое электрическое поле, окружающее цветки, и способны даже различать разные цветы по конфигурации электрического поля, которое они создают. Пчелы улавливают эти слабые сигналы при помощи чувствительных волосков, которые отклоняются электрическими полями, окружающими цветы. С помощью этой информации они отличают цветы, дающие много нектара, от цветов менее питательных [47] Clarke, D., Morley, E., & Robert, D. (2017). ‘The bee, the flower, and the electric field: electric ecology and aerial electroreception’, Journal of Comparative Physiology A, 203 (9). P. 737–748. .

Птицы могут летать на большие расстояния, так что навигационные задачи, которые им приходится решать, бывают особенно трудными. Зато в их распоряжении прекрасное зрение, а также широкий ассортимент других навигационных приборов. Точно так же, как мы можем иногда использовать для прокладки маршрута GPS-навигатор, а иногда — обычную карту, птицы по мере надобности переходят с одного метода навигации на другой.

Выяснение роли разных механизмов, которые используют птицы, оказалось делом чрезвычайно сложным, и в этой области до сих пор остается много неясного. Это лишь один из примеров более масштабной проблемы, затрагивающей все направления науки о поведении. Истолкование результатов опытов на высших животных редко бывает очевидным. Взять хотя бы тесты на интеллектуальное развитие людей. Если ребенок показывает плохие результаты, обязательно ли это значит, что он недостаточно умен? Может быть, когда он выполнял задания, он беспокоился, отвлекался или даже скучал, — а может быть, сам тест плохо составлен.

Несмотря на эти затруднения, вполне ясно, что зрительное распознавание — это ключевая часть навигационных приборов, используемых птицами. Особенно замечательных высот в области использования визуальных ориентиров достигает одна конкретная птица.

Североамериканская ореховка [48] Nucifraga columbiana. , или кедровка Кларка, принадлежащая к отличающемуся высоким интеллектом семейству врановых, живет в высоких горах западной части Северной Америки. Первым ее описал Уильям Кларк, спутник Мериуэдера Льюиса, человека, возглавившего в начале XIX века знаменитую наземную исследовательскую экспедицию от Сент-Луиса до Тихого океана и обратно и составившего карты тех мест, по которым она проходила.