Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность

Первые приматы почти наверняка имели дихроматическое зрение{219}. У них было два типа колбочек – короткая и длинная. Они видели мир синим и желтым, как собаки. Но в какой-то момент после 43, но до 29 млн лет назад случилось событие, навсегда изменившее умвельт одной конкретной ветви приматов: они получили дополнительную копию гена, кодирующего длинный опсин. Когда клетки делятся, а их ДНК копируется, такие удвоения нередки. Это ошибка, но ошибка удачная, поскольку она дает лишнюю копию гена, с которой эволюция может поиграть без ущерба для оригинала. Именно так и произошло с геном длинного опсина{220}. Одна из двух копий осталась прежней, поглощающей световые волны длиной 560 нм. Вторая же постепенно перестроилась на более короткую волну в 530 нм, превратившись в тот опсин, который мы сегодня называем средним (зеленым). Эти два гена идентичны на 98﹪, однако эти ничтожные 2﹪ разницы означают пропасть между восприятием мира только в синем и желтом и добавлением в палитру красного и зеленого[75]. Приматы, у которых к изначальным длинным и коротким опсинам добавились средние, обрели трихромазию и передали свое расширенное зрение потомкам – африканским, азиатским и европейским обезьянам. В эту группу входит и человек.
Как у нас появилось именно такое цветовосприятие, мы поняли, остается понять – зачем. Почему конкретно вторая копия гена длинного опсина эволюционировала в сторону поглощения средних световых волн? Ответ вроде бы очевиден: чтобы различать больше цветов. Монохромат различает примерно сотню оттенков серого в диапазоне от черного до белого. Дихромат добавляет к ним примерно сотню ступеней между желтым и синим, что при умножении на серые оттенки дает десятки тысяч воспринимаемых цветов. Трихромат добавляет к этому еще около сотни переходов от красного к зеленому, которые, помноженные на диапазон дихромата, доводят число различаемых оттенков до миллионов. Каждый дополнительный опсин увеличивает зрительную палитру в геометрической прогрессии{221}. Но если дихроматам отлично живется с десятками тысяч воспринимаемых цветов, какая выгода трихроматам от миллионов?
С XIX в. ученые предполагали, что трихроматам лучше удавалось находить красные, оранжевые и желтые плоды в зеленой листве[76]{222}. Некоторое время назад некоторые исследователи выдвинули гипотезу, что преимущество трихроматов заключается, скорее, в способности находить в тропическом лесу самые питательные листья, имеющие, пока они свежи и богаты белком, красный отлив{223}. Собственно, одно другого не исключает: большинство приматов питаются фруктами, но, когда их нет или они еще не созрели, более крупные виды вполне могут перебиться свежей листвой. «Лучших условий для развития трихромазии и не придумаешь, – говорит Аманда Мелин, изучающая зрение приматов (и при случае, как мы узнали в предыдущей главе, окрас зебр). – Она и основную пищу помогает искать, и запасной вариант»[77].
Не укладывается в эту гипотезу история нечеловекообразных обезьян Нового Света. У них тоже развилась трихромазия, но другим путем и с совершенно другими последствиями. В 1984 г. Джеральд Джейкобс заметил, что одни беличьи обезьяны реагируют на красный свет, а другие не реагируют{224}. И ему удалось – с помощью Джея Нейца – выяснить почему. У беличьих обезьян вторая копия гена длинного опсина так и не появилась[78]{225}. Вместо этого у них теперь встречается несколько вариантов изначального гена, часть из которых производит длинные опсины, а часть – средние. Этот ген тоже находится на X-хромосоме, а значит, самцы (обладатели набора XY) всегда наследуют только один вариант. Длинный или средний – неважно, они в любом случае обречены на дихромазию. А вот самки, обладательницы набора ХХ, иногда могут наследовать сразу оба варианта: и длинный, и средний, по одному на каждую Х-хромосому. Тогда они получают трихромазию[79]. Поэтому, когда группа таких обезьян скачет по кронам деревьев в поисках пищи, одни видят красные плоды в зеленой листве, а другие только желтое и серое. Даже братья и сестры порой воспринимают цвет по-разному.
 
Может показаться, будто дихромазия ставит своих обладателей в невыгодное положение. Но Аманда Мелин, 15 лет изучавшая белоплечих капуцинов в лесах Коста-Рики, так не считает. Ведя наблюдение за несколькими стаями этих обезьян, она научилась отличать каждую особь, а затем, собрав их экскременты и секвенировав ДНК, выяснила, кто из них дихромат, а кто трихромат. Оказалось, что вероятность выживания и размножения у тех и других примерно одинаковая{226}. Трихроматы действительно лучше находят ярко окрашенные плоды, зато дихроматы успешнее отыскивают насекомых, маскирующихся под палочки и листья{227}. Поскольку их не отвлекает буйство красок, они лучше трихроматов видят контуры и форму, мастерски распознавая маскировку. Мелин наблюдала, как они хватают насекомых, о присутствии которых она, трихромат, даже не догадывалась. В расширении диапазона различаемых цветов есть как плюсы, так и минусы. Больше не всегда значит лучше, поэтому часть самок – и все самцы – по-прежнему остаются дихроматами.
Точнее, почти все самцы. В 2007 г. Нейцы ввели в глаза двух взрослых самцов беличьей обезьяны человеческий ген длинного опсина, обеспечивший им три типа колбочек вместо двух и превративший их таким образом в трихроматов{228}. Два самца, Далтон и Сэм, внезапно начали показывать совершенно другие результаты в офтальмологических тестах, которые до этого они проходили каждый день в течение двух лет, и стали различать прежде невидимые для них цвета. Далтон вскоре после эксперимента умер от диабета, но Сэм в апреле 2019 г., когда я в последний раз говорил с Джеем, практиковался в трихромазии уже 12-й год. Мне было интересно, как ему теперь живется. Ведет ли он себя как-то иначе? Реагирует ли на фрукты не так, как раньше? «Я пытался у него узнать, – смеется Джей. – Ну что, спрашиваю, круто? Интересная же фишка, скажи? Но ему как будто все равно».
Как по мне, молчание Сэма очень красноречиво. Оно напоминает нам, что сам по себе расширенный диапазон цветовосприятия никакого преимущества не дает. В цвете как таковом нет ничего волшебного. Волшебство начинается, когда – и если – цвет для животного что-то означает. Какие-то цвета нам особенно важны, поскольку, унаследовав от наших предков-трихроматов способность их различать, мы наделили эти цвета социальным смыслом. И наоборот, есть цвета, которые нам совершенно безразличны. Есть цвета, которые мы даже не видим.
В 1880-е гг. банкир, археолог и ученый-энциклопедист Джон Леббок пропустил через призму луч света и направил образовавшуюся радугу на муравьев{229}. Муравьи кинулись врассыпную. Но Леббок успел заметить, что они cбежали и с того участка, который находился за фиолетовым концом радуги и ему самому казался темным. Муравьи же видели его не так. Для них он был залит ультрафиолетовым светом, то есть в буквальном переводе с латыни «светом дальше фиолетового». Ультрафиолетовое (УФ) излучение располагается в диапазоне от 10 до 400 нм[80]. Люди его в основном не улавливают, но «муравьи определенно видят его как отдельный, отличный от других цвет (о котором мы не можем составить представления), – провидчески писал Леббок. – Судя по всему, общий облик окружающего мира и окраска предметов должны представляться им совсем не такими, как нам».
В то время в науке бытовало мнение, что животные либо не различают цветов, либо видят тот же спектр, что и мы{230}. Леббок продемонстрировал, что муравьи составляют тут исключение. Еще через полвека выяснилось, что ультрафиолет видят пчелы и гольяны{231}. Тогда концепция изменилась: некоторые животные воспринимают цвета, которые не воспринимаем мы, но эта способность, судя по всему, встречается очень редко. Прошло еще полвека, и в 1980-е гг. исследователи доказали, что чувствительные к ультрафиолету фоторецепторы имеются у многих птиц, пресмыкающихся, рыб и насекомых. Концепция снова поменялась: ультрафиолет видят многие группы животных, но не млекопитающие. Опять не угадали: в 1991 г. Джеральд Джейкобс и Джей Нейц установили, что короткая колбочка, приспособленная к поглощению ультрафиолета, имеется у мышей, крыс и песчанок{232}. Хорошо, как скажете – значит, у млекопитающих тоже бывает УФ-зрение, но только у мелких, таких как грызуны и летучие мыши. И снова нет: в 2010-е гг. Глен Джеффри обнаружил, что с помощью короткой (синей) колбочки ультрафиолет различают северные олени, собаки, кошки, свиньи, коровы, хорьки и многие другие млекопитающие{233}. Скорее всего, они воспринимают УФ как насыщенный оттенок синего, а не как отдельный цвет, но все-таки воспринимают. Это удается и некоторым людям.