Книга Чувства: Нейробиология сенсорного восприятия - Роб Десалл
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
4.4 Жизнь гусеницы
Французский энтомолог Жан-Анри Фабр стал первым, кто подробно описал реакцию феромонов в конце 1800-х годов. Он нашел кокон павлиноглазки грушевой (Saturnia pyri) (рис. 4.3) и стал наблюдать за ним. Вскоре из кокона появилась красивая самка. Ученый поместил ее в вольер и, не дожидаясь завершения процесса вылупления из кокона, пошел спать. На следующее утро он проснулся и обнаружил десятки самцов павлиноглазки грушевой, облепивших вольер. Он собрал самцов и снова оставил самку на ночь, но на этот раз решил подглядеть за происходящим. Он повторял этот ритуал несколько дней и ночей, и наградой ему стали примерно 150 прекрасных самцов. Фабр был плодовитым писателем, и он практически единолично возродил в конце XIX века интерес общественности к насекомым и энтомологии. Он описал свои наблюдения за павлиноглазкой грушевой в книге «Жизнь насекомых», и я приведу цитату оттуда, она лучше меня объяснит, почему ученый стал таким успешным популяризатором энтомологии: «Как я уже говорил, это был незабываемый вечер, вечер, королевой которого стала прекрасная павлиноглазка. Со всех сторон, откуда ни возьмись, слетались к ней влюбленные бабочки, сорок кавалеров, жаждущих засвидетельствовать свое почтение невесте на выданье, рожденной тем утром среди тайн моего кабинета. Давайте же пока не будем беспокоить рой ухажеров». Сам того не зная, Фабр описал феромонное притяжение у насекомых. Он даже признался, что не понимал, каким образом самцы были «проинформированы» о самке поблизости. После нескольких десятилетий исследований ученым удалось расшифровать тот тайный код оповещения: это был «запах женщины», самцы просто-напросто унюхали присутствие самки. О да, мы, позвоночные, тоже реагируем на феромоны!
Рис. 4.3. Павлиноглазка грушевая, или большой ночной павлиний глаз, обнаруженный Фабром
Некоторые исследователи, изучающие запахи, полагают, что у людей не очень хорошо развито обоняние (см. вставку 4.3) и они – середнячки среди видов по количеству генов обонятельных рецепторов в геномах (мы находимся в нижней трети списка изученных организмов). Но при этом мы довольно типичны в том, что около половины наших генов обонятельных рецепторов являются псевдогенами. Кроме того, с начала XX века было принято считать, что люди распознают около десяти тысяч запахов. Однако в 2014 году Андреас Келлер и его коллеги опровергли это.
Келлер и его коллеги начали со 128 известных запахов. Затем они смешали в банках по десять, двадцать или тридцать наиболее распространенных из них. Для одного эксперимента (называемого тестом на различение) они подготавливали три банки: первую и вторую – одинаковые и третью – чем-то отличающуюся от них. В опытах смеси были разбиты по парам таким образом, что в третьей банке некоторые пары не имели общих запахов, а другие были почти идентичны. Каждому участнику эксперимента было дано 260 тестов на различение, а потом результаты были сведены в таблицу. Все, что было необходимо, – это выяснить, когда способность обнаруживать различные запахи в составе смесей падает. Келлер и его коллеги оценивали это по количеству пересечений запахов в смесях. Поэтому они смешивали запахи, чтобы в банках получалось, например, 25, 50, 75 или 95 % пересечений. Если бы было 0 % пересечений (то есть в двух тестовых банках вообще не было бы общих запахов), большинство респондентов легко бы эти банки различили. Если бы совпадение составляло 97 % (один отличительный аромат в тридцати смесях запахов) и ни один субъект не мог бы определить разницу, то точка отсева была бы 97 % и так далее. Оказалось, что точка отсева находится в диапазоне от 50 до 60 %, и это означает, что, если запахи перекрываются менее чем, скажем, на 57 %, большинство смесей различимы. Все, что превышает этот процент пересечения, практически неразличимо. Методы интерпретации этих данных включают сложную статистическую и математическую обработку и выходят за рамки данной книги.
Но мы должны понимать результаты исследования, поэтому давайте посмотрим, что на самом деле демонстрирует нам математическая обработка данных. Для тридцати смесей запахов существует 1,54 × 1029 возможных комбинаций, а для десяти запахов – 2,27 × 1014. Это огромное количество, и человеческий нос и мозг способны различить далеко не все комбинации. Фокус в том, чтобы понять, сколько же именно может различить рецепторный аппарат обоняния человека. Математика приводит к поразительному выводу: в среднем люди могут различать 1,72 триллиона – то есть 1720 000 000 000! – различных комбинаций, когда объединяются тридцать запахов. Было подсчитано, что дрозофила различает только 65 000 различных запахов, а вот другие млекопитающие, вероятно, могут посоперничать с человеком. Это количество потенциальных комбинаций запахов значительно превосходит диапазон звуков, вкусов и зрительных образов, которые могут воспринимать люди. Все познается в сравнении: чувство, которое на первый взгляд казалось ахиллесовой пятой, на самом деле оказывается одной из лучших наших способностей.
Как животные слышат и видят
– Летучая мышь, как ты видишь по ночам?
– Я издаю тоненький звук, который отскакивает от всего, с чем сталкивается. Я вижу слушая.
И слух, и равновесие связаны с процессами, происходящими внутри уха, и имеют прямое отношение к восприятию информации и передаче ее в мозг, поэтому вполне логично обсудить их вместе. Внутреннее ухо, где расположены управляющие этими чувствами структуры, представляет собой удивительно сложное и запутанное устройство с различными движущимися деталями. Вспомните про хитроумный аппарат Руба Голдберга![12] Если бы какой-нибудь инженер увидел строение внутреннего уха различных позвоночных, вряд ли бы он смог объяснить, что и как там работает, – ведь эволюция не создает совершенные или логические композиции в организмах. Но можно сказать наверняка: он заметил бы, что все эти структуры имеют одинаковые составляющие и являются модификациями одного базового устройства. А если бы инженеру показали органы слуха насекомых, он абсолютно был бы сбит с толку: слуховые аппараты этих созданий развивались независимо друг от друга по нескольким линиям, и между их структурами практически нет ничего общего, за исключением функции, которую они выполняют. Предок всех козявок и букашек был глухим, и история развития «ушей» насекомых связана с преобразованием существовавшей в их телах структуры в органы слуха.
Зачем насекомым вообще что-то слышать? Сотни тысяч видов насекомых, живущих сегодня на планете, не имеют слуховых аппаратов и ничего не слышат. Например, только малая часть из 350 000 известных видов жуков может похвастаться наличием этой опции. Эволюционный анализ показывает, что у разных групп насекомых слух возник независимо друг от друга около 65 миллионов лет назад. Что-то очень серьезное спровоцировало этот сдвиг в восприятии мира насекомыми. Не будем ходить вокруг и около: это были летучие мыши.
