Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность

Уоррант полагает, что предки галикта перешли в ночную смену, чтобы избежать жесткой конкуренции с дневными опылителями, в число которых входят другие пчелы. Однако животным-визуалам жить и работать ночью не так-то просто – по двум причинам. Одна из них очевидна: сильное снижение освещенности{192}. Даже при полной луне ночь в миллион раз темнее, чем солнечный день. Безлунная ночь, когда в небе горят только звезды, темнее еще в сотню раз. А если звезды прячутся за облаками или закрыты кронами деревьев – еще в сотню раз. Но галикту эта беззвездная тьма, в которой глазу почти нечего поглощать, нипочем – он все равно в ней ориентируется. О второй причине догадаться труднее: иногда фоторецепторы случайно срабатывают сами, и таких ложных тревог ночью может оказаться больше, чем положительных сигналов при поглощении настоящих фотонов{193}. Поэтому ночным животным приходится не только улавливать имеющиеся жалкие крохи света, но и игнорировать фантомные, которых не существует. Они вынуждены одновременно преодолевать физические ограничения и биологическую неоднозначность.
Кто-то из животных просто выбыл из борьбы. Зрительную систему, как и все системы чувств, очень дорого выстраивать и обслуживать. Одна только подготовка фоторецепторов и связанных с ними нейронов к тому, чтобы они успели отреагировать на свет в момент его появления, уже требует ощутимых затрат{194}. Даже в те периоды, когда животное не видит ничего, ресурсы расходуются на поддержание возможности применения зрения. Насколько велики эти расходы, можно судить по тому, как уменьшается или исчезает глаз, когда становится ненужным или неэффективным. Какие-то животные подключают другие чувства, независимые от света. (С ними мы познакомимся позже. Многие необычные чувства были открыты благодаря тому, что ученые заинтересовались способностью животных творить невероятные вещи в полной темноте.) Какие-то отказываются от зрения совсем{195}. Под землей, в пещерах и других неосвещаемых закоулках нашей планеты, где зрение себя не окупает, глаза нередко утрачиваются за ненадобностью[69].
Другие же животные не спешили сдаваться перед темнотой и вырабатывали способы видеть даже во мраке. Кто-то – включая и галикта, которого изучал Уоррант, – прибег к нейронным хитростям{196}. Галикт объединяет отклики разных фоторецепторов, составляя из множества мелких пикселей несколько крупных мегапикселей. Кроме того, его фоторецепторы могут дольше собирать фотоны перед тем, как сработать, – как фотоаппарат на длинной выдержке, когда затвор дольше остается открытым. Благодаря этим двум стратегиям фотоны, поглощаемые глазом галикта, группируются во времени и в пространстве, повышая уровень сигнала по отношению к шуму. В результате изображение получается зернистым и медленным, но все же ярким, хотя яркости взяться как будто неоткуда. А «видеть мир медленнее, более зашумленным и пересвеченным все же лучше, чем не видеть его совсем», – говорит Уоррант[70].
Видеть в темноте животным позволяет и способность не упускать ни единого фотона. У некоторых видов, таких как кошки, олени и многие другие млекопитающие, за сетчаткой имеется отражающий слой под названием «тапетум» – он возвращает фоторецепторам любой упущенный ими свет, и они получают второй шанс собрать фотоны, не уловленные в первый заход[71]. У других животных развились необычайно большие глаза и широкие зрачки. Глаза серой неясыти так велики, что заметно выпирают из ее головы. У долгопятов – небольших, похожих на гремлинов приматов из Юго-Восточной Азии – глаз крупнее, чем мозг{197}. А самые большие глаза развились в самых непроглядных потемках нашей планеты – в океанских глубинах.
Погружаясь в океан, мы попадаем в самую обширную среду обитания на нашей планете – жизненное пространство, в 160 раз превышающее по объему все экосистемы суши, вместе взятые{198}. И почти повсюду там царит темнота.
На глубине в 10 м вода поглощает уже 70﹪ света с поверхности{199}. Если вы погружаетесь в батискафе, все, что у вас есть красного, оранжевого или желтого, теперь кажется черным, коричневым или серым. К 50 м пропадают почти все оттенки зеленого и фиолетового. На стометровой глубине остается только синий, причем насыщенность его составляет не более 1﹪ от той, что мы имеем на поверхности. На отметке в 200 м – верхней границе мезопелагической (или сумеречной) зоны – эта насыщенность снижается еще в 50 раз. Теперь беспримесная синева приобретает мистический лазерный оттенок и заполняет собой все. В этой синеве мелькают серебристые рыбы. Желеобразные медузы и сифонофоры плавно змеятся мимо. На глубине в 300 м темно, как безлунной ночью, и тьма продолжает сгущаться. Рыбы постепенно становятся все чернее, а беспозвоночные – краснее. Они все чаще светятся сами, и их биолюминесцентные вспышки расцвечивают контур вашего погружающегося батискафа. В районе 850 м остаточного солнечного света уже так мало, что наши глаза там попросту не работают. На глубине в 1000 м не работают ничьи глаза. Это начало батипелагической (или полуночной) зоны. О сложных визуальных картинах, к которым мы привыкли на суше, уже давно и речи нет, теперь вокруг живой космос – кромешная темнота, усеянная мерцающими биолюминесцентными звездами. А до дна – в зависимости от того, в какой точке планеты вы погружаетесь, – может быть еще 10 000 м.
 
Беспросветная темнота океанских глубин сильно осложняет задачу ученым, решившим изучать их обитателей. Чтобы хоть что-то разглядеть, исследователям приходится включать фонари батискафа, но этот свет губителен для существ, приспособившихся к жизни в темноте. Даже лунный свет может в считаные секунды ослепить глубоководную креветку, что уж говорить о прожекторе. Некоторые обитатели глубин кидаются в самоубийственную атаку на батискаф. Испуганная меч-рыба может попытаться протаранить борт мечом. Кто-то замирает или пускается наутек. «Получается, что своим появлением на глубине мы создаем что-то вроде пузыря диаметром метров сто, из которого удирают все, кто способен удрать, – говорит Сонке Йонсен. – В основном мы наблюдаем ужас, панику и ослепление. Мы видим, как ведут себя животные, решившие, что с ними явилось расправиться какое-то выжигающее глаза божество».
Чтобы меньше вмешиваться в глубоководные умвельты, научный руководитель Йонсена Эдит Виддер сконструировала скрытую камеру под названием «Медуза»{200}. Она снимает глубоководных животных в неразличимом для большинства из них красном свете, приманивая их кольцом синих диодов, напоминающим биолюминесцентную медузу. «Единственное настоящее новшество состоит в том, что мы выключили свет, – поясняет Йонсен. – И вот тогда у нас начали случаться действительно крупные удачи».
В июне 2019 г. Виддер и Йонсен взяли «Медузу» в двухнедельную экспедицию по Мексиканскому заливу. Посреди единственного, кажется, на весь залив шторма они вручную спускали 136-килограммовую камеру на двухкилометровом тросе, а следующей ночью вытаскивали обратно. «Вы когда-нибудь вытягивали агрегат размером с холодильник с глубины в милю? – интересуется Йонсен. – Мы так развлекались по три часа каждую ночь». После каждого подъема Натан Робинсон внимательно просматривал отснятые «Медузой» материалы. И вот за первые четыре погружения «там мелькнула одна-единственная слабо мерцающая точка – светящаяся биолюминесценцией креветка, – рассказывает Йонсен. – Шикарно, да?»
А потом, 19 июня, «я стою на мостике, и вдруг к трапу подскакивает Эди – рот до ушей, и я понимаю, что так обрадовать ее могло только одно». В пятое погружение «Медузе» попался гигантский кальмар.
Отснятые кадры не оставляли сомнений{201}. На глубине 759 м перед объективом появляется длинный цилиндр. Он, извиваясь, плывет к камере, а потом разворачивает пучок шевелящихся конечностей с присосками. Ухватив ненадолго камеру двумя длинными щупальцами, он через какое-то время теряет к ней интерес и снова растворяется в темноте. Научная группа опознала его как трехметрового подростка, которому до максимума в 13 м было еще расти и расти, – и тем не менее это был он, гигантский кальмар, почти мифическое существо с самыми большими и чувствительными глазами на планете.