Роберт Бертон - Чувства животных

Итак, основываясь на косвенных данных, вполне естественно предположить, что животные пользуются вибриссами для обнаружения каких-либо объектов, находящихся в непосредственной близости от них. Весьма вероятно, что с помощью вибрисс животное способно многое узнать о каком-либо объекте, так же как слесарь с помощью отвертки способен определить форму головки шурупа и не глядя вставить отвертку в ее прорезь. Можно рассматривать вибриссы как продолжение тела животного, так же как отвертку можно считать продолжением пальцев слесаря.

Вибриссы могут использоваться и для «дистантного осязания», т. е. с их помощью можно обнаруживать объекты, находящиеся на некотором расстоянии от животного. Движения объекта создают волнообразные колебания воздуха или воды, которые вызывают соответствующие колебания вибрисс, точно так же как звуковые волны заставляют вибрировать антенны комаров. Эти колебания, к которым, возможно, чувствительны вибриссы, характеризуются очень низкой частотой и воспринимаются с помощью осязания, а не слуха, подобно тому как мы ощущаем вибрации, когда мимо нас прогромыхает тяжелый грузовик. Колебания, которые мы воспринимаем с помощью уха, отличаются от колебаний, которые мы осязаем, только по частоте. Ухо воспринимает высокочастотные колебания, тогда как волны низкой частоты ощущаются с помощью органов осязания. Почему бы не предположить, что тюлени и выдры способны обнаруживать плавающую поблизости рыбу по колебаниям воды, которые вызываются ее движением? При этом вибриссы должны действовать подобно рычагам: любое слабое движение будет усиливаться и стимулировать механорецепторы, сконцентрированные у оснований вибрисс.

Еще одно водное млекопитающее, которое может пользоваться «дистантным осязанием», — это дельфин афалина. Мы уже отмечали, что дельфины и близкие к ним виды животных обладают хорошо развитым аппаратом эхолокации, помогающим им обнаруживать добычу; можно было бы предположить, что любая другая система органов чувств для них совершенно лишняя. Однако и афалина и другие дельфины рождаются с несколькими щетинками на морде. Эти щетинки вскоре отпадают, но ямки, из которых они росли, остаются. У взрослого дельфина в каждой такой ямке имеется небольшой «пенечек» — остаток вибриссы, окруженный рецепторами. Пока что мы не располагаем никакими доказательствами того, что эти остатки вибрисс выполняют какую-либо функцию, однако они могли бы использоваться для обнаружения недоступных уху низкочастотных колебаний или завихрений, приходящих от других дельфинов или от камней.

У крота имеется целый набор вибрисс, и вполне вероятно, что он использует их в качестве органов «дистантного осязания» при передвижениях по своим подземным ходам. Хорошо известна способность кротов избегать ловушек, которые ставят им в норы. Кроты засыпают землей подходы к ловушкам и прорывают вокруг них обходные ходы; вполне возможно, что кротам помогает в этом способность обнаруживать встречающиеся на их пути препятствия с помощью вибраций. Тело крота настолько плотно прилегает к стенкам норы, что крот, по сути дела, движется подобно поршню в цилиндре. Создаваемые кротом воздушные потоки могут усиливаться по мере их распространения вдоль хода; весьма вероятно, что крот ощущает их, когда они отражаются от препятствия и возвращаются к нему. Таким же образом ему легко уловить и движения других кротов.

Все, о чем говорилось в предыдущих главах, показывает, что мы еще слишком мало знаем, как функционируют органы чувств животных. Всем хорошо известен такой орган чувств, как вибриссы, и все согласны с тем, что они непосредственно связаны с осязанием, однако еще никому не удалось выяснить, каким образом они осуществляют свою функцию. Единственный, по-видимому, эксперимент, поставленный для выяснения этого вопроса, состоял в том, что нескольким мышам обрезали вибриссы, а затем наблюдали за их поведением. Оказалось, что такая операция нисколько не уменьшала шансов мышей остаться в живых; однако мы не очень-то много узнали из этого эксперимента; вероятно, такие же результаты мы получили бы, отрезав мышам хвосты. Лишь в одном случае с некоторой долей вероятности можно говорить о том, что вибриссы играют какую-то роль в поведении животных: самка морского котика отгоняет агрессивных самцов, хватая их за вибриссы. Охотники на котиков и ученые используют эту специфическую чувствительность: пробираясь по лежбищу, они защищаются от попадающихся на пути рассерженных котиков, проводя по их вибриссам бамбуковыми палками.

Такими же загадочными остаются пока и органы боковой линии, которые обнаружены почти у всех рыб и водных амфибий, например у тритона. Эти органы расположены в виде цепочки по бокам тела животного. В области головы цепочка разветвляется. Сенсорные органы лежат в особых каналах, погруженных в кожу и — сообщающихся с внешней средой посредством небольших пор. Поры можно хорошо рассмотреть на боковой поверхности тела карпа (фото XIV). Каждый орган расположен не непосредственно под порами, а в промежутках между ними и представляет собой группу углубленных в дно канала механорецепторов, волосковидные отростки которых оканчиваются в желеобразном бугорке — купуле (фиг. 29). Вода свободно протекает по каналам, и любые течения или вибрации вблизи рыбы заставляют воду входить через поры в канал или выходить из него; перемещаясь вдоль канала, вода деформирует желеобразную купулу и изгибает волоски рецепторных клеток.

Органы боковой линии рыб и земноводных находятся в особых каналах, которые с помощью небольших пор сообщаются с внешней средой. Вода свободно попадает в эти каналы и вытекает из них; ее движение стимулирует органы чувств, напоминающие по форме маленькие холмики

Механизм работы рецепторов боковой линии достаточно легко исследовать с помощью микроэлектродов, поскольку эти рецепторы можно стимулировать, пропуская воду через две соседние поры. В этом случае можно получать импульсы от единичного органа чувств. Когда давление воды со всех сторон купулы одинаково, наблюдается медленный, но непрерывный разряд нервных импульсов постоянной частоты. Если вода течет по каналу в одном направлении, изгибая соответствующим образом желеобразную купулу, частота нервных импульсов возрастает; если же вода движется в другую сторону, частота импульсов падает (фиг. 30). Таким образом, изменения давления воды по обе стороны от рыбы легко воспринимаются органами боковой линии, и эта информация передается в центральную нервную систему.