Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность

Обычно наш хрусталик блокирует ультрафиолетовые лучи, но люди, потерявшие хрусталик в результате хирургической операции или травмы, воспринимают УФ как выбеленный синий цвет. Так было с художником Клодом Моне, оставшимся без левого хрусталика в возрасте 82 лет{234}. Он начал видеть ультрафиолетовое излучение, отражающееся от кувшинок, и на его картинах они из белоснежных превратились в иссиня-белые. Но Моне – это исключение; в большинстве своем люди ультрафиолет все же не видят, и, возможно, именно поэтому ученые так упорно считали эту способность редкой и в остальном животном мире. На самом же деле все как раз наоборот. Большинство животных, воспринимающих цвет, видят и ультрафиолет{235}. Это и есть норма, а вот мы – отклонение[81].
Ультрафиолетовое зрение распространено настолько широко, что для большинства животных значительная часть окружающего мира выглядит совсем не так, как для нас[82]. Вода рассеивает УФ-лучи, образуя сплошную ультрафиолетовую дымку, на фоне которой рыбе проще разглядеть крошечный планктон, поглощающий такое излучение. Грызуны хорошо видят темные силуэты птиц на фоне залитого ультрафиолетом неба. Северные олени мгновенно различают мох и лишайник, почти не отражающие УФ-лучи, на отражающем ультрафиолет заснеженном склоне{236}. Я могу продолжать еще долго.
И я буду продолжать. С помощью ярких УФ-узоров цветы рекламируют свою продукцию опылителям{237}. Если человеческому глазу лепестки подсолнечника, бархатцев или рудбекии волосистой кажутся однородно окрашенными, то пчелы различают у их основания ультрафиолетовые участки, складывающиеся в отчетливую мишень. Обычно эти узоры указывают на местонахождение нектара, но могут оказаться и ловушкой. В цветах устраивают засаду на опылителей пауки-бокоходы{238}. Для нас они неотличимы от цветка, на котором сидят, и потому их всегда считали виртуозами маскировки. Однако внимание пчелы они, наоборот, привлекают, отражая огромное количество ультрафиолета и тем самым повышая притягательность цветка в ее глазах. Вместо того чтобы сливаться с фоном, некоторые из них, наоборот, стараются стать как можно заметнее для своей восприимчивой к ультрафиолету добычи.
У многих птиц имеются ультрафиолетовые узоры на перьях. В 1998 г. две научные группы независимо друг от друга пришли к выводу, что значительная часть «голубого» оперения синиц-лазоревок отражает огромное количество ультрафиолета{239}. Как констатировала одна из их публикаций, «лазоревка на самом деле ультрафиолетовка». Человеку все лазоревки кажутся практически одинаковыми, однако в действительности самцы и самки сильно отличаются благодаря УФ-узорам. То же самое верно для более чем 90﹪ тех видов певчих воробьиных, пол которых мы не можем определять визуально, в том числе для ласточек-касаток и пересмешников{240}.
Ультрафиолетовые узоры невидимы не только для человека. Поскольку в воде УФ-излучение сильно рассеивается, хищные рыбы, которым важно замечать добычу на расстоянии, часто нечувствительны к ультрафиолету. Их жертвы не преминули воспользоваться этой слабостью. Меченосцы, обитающие в реках Центральной Америки, представляются нам невзрачными, но, как выяснили Молли Каммингс и Гил Розенталь, самцы некоторых их видов щеголяют насыщенными ультрафиолетовыми полосками по бокам и на хвосте{241}. Эти метки привлекают самок, но невидимы для главных врагов меченосца. В тех районах, где хищников больше, УФ-метки у меченосцев ярче. «Они могут франтить без опаски», – говорит Каммингс. Такие же тайные шифры ученые обнаружили и на Большом Барьерном рифе в Австралии, где водится рыба-ласточка. На взгляд человека, это такой лимон с плавниками, как две капли воды похожий на близкородственные ему виды. Но Ульрика Зибек выяснила, что голова рыбы-ласточки покрыта УФ-полосками, словно у нее потекла невидимая тушь{242}. Хищники эти метки не видят, но самим рыбам-ласточкам они помогают отличать представителей своего вида от остальных.
 
Нам ультрафиолетовое излучение представляется чем-то загадочным и дурманящим. Этот невидимый оттенок, располагающийся сразу за гранью нашего зрения, – перцептивный пробел, который наше воображение стремится заполнить. Ученые часто приписывали ему особый или тайный смысл, расценивая его как канал скрытой коммуникации[83]{243}. Однако, если не считать меченосца и рыбу-ласточку, в большинстве случаев эти теории не подтверждаются. В реальности УФ-зрение и УФ-сигналы встречаются на каждом шагу. «Я лично считаю, что это просто еще один цвет», – говорит мне Иннес Катхилл, изучающая цветовое зрение.
А теперь поставим на наше место пчелу. Пчелы – трихроматы, причем наибольшую чувствительность их опсины проявляют к зеленому, синему и ультрафиолету. Если бы у пчел были ученые, они бы поражались существованию невидимого для них цвета, который мы называем красным, а они могли бы именовать «ультражелтым». Первое время они утверждали бы, что другие живые существа не различают ультражелтый, а потом гадали бы, почему в мире так много способных его различать. Они могли бы предположить, что он какой-то исключительный. Они фотографировали бы розы с помощью ультражелтой камеры и восторгались бы их непривычным видом. Теоретизировали бы насчет того, что гигантские двуногие, которые этот цвет видят, наверняка передают тайные послания вспыхивающим на их щеках румянцем. В конце концов они, возможно, поняли бы, что это просто еще один цвет, единственная особенность которого – отсутствие в пчелином зрительном диапазоне. И задумались бы, как бы им жилось, если бы они добавили в свой умвельт и этот цвет, превратив трехцветное зрение в четырехцветное.
Примостившийся на высоте почти 3000 м в Скалистых горах город Готик в штате Колорадо вырос в свое время благодаря богатым серебряным приискам. Но когда в конце XIX в. цены на серебро рухнули, Готик стал городом-призраком. А потом в 1928 г. нежданно-негаданно обрел вторую жизнь – в качестве научно-исследовательской станции. Сегодня в Биологической лаборатории Скалистых гор RMBL (Rocky Mountain Biological Laboratory), которую ласково называют Рамбл («Ворчалка», от английского rumble), трудятся ученые со всего мира. Каждое лето сотни специалистов из разных областей перекочевывают сюда пожить среди оживших декораций к вестерну и поработать, изучая местные почвы и водные потоки, клещей и сурков. Мэри Касуэлл (Касси) Стоддард в 2016 г. приехала ради колибри.
«Я с детства наблюдала за птицами, но только в колледже узнала, что птицы видят цвета, которых не видит человек, – рассказывает мне Стоддард. – Меня это потрясло». У большинства птиц четыре типа колбочек, опсины которых наиболее чувствительны к красному, зеленому, синему и либо фиолетовому, либо ультрафиолетовому. То есть птицы – тетрахроматы. Теоретически они должны различать множество цветов, к которым мы невосприимчивы. Чтобы проверить, действительно ли они на это способны, группа Стоддард провела эксперимент с обитающими вокруг Рамбла широкохвостыми колибри – красавцами с переливчатым зеленым оперением и (у самцов) ярким фуксиевым горлышком.
Воспользовавшись естественным инстинктом колибри собирать нектар с интенсивно окрашенных цветков, Стоддард приманивала их к кормушкам с помощью особой подсветки воспринимаемых тетрахроматами оттенков{244}. На кормушку с нектаром лампа светила смесью зеленого и ультрафиолета, а на кормушку с водой – только зеленым. Сама Стоддард разницы между лампами не видела, но колибри усваивали ее в два счета. Уже к концу дня все больше птиц слеталось к кормушке с нектаром, «научившись различать подсветку, которая нам представляется одинаковой, – поясняет Стоддард. – Именно это мы всегда и предполагали, но увидеть такое собственными глазами было поразительно»[84].
Но даже после таких экспериментов мы запросто можем не до конца осознавать, что именно видят прочие птицы. Это не просто человеческое зрение плюс ультрафиолет или пчелиное зрение плюс красный. Тетрахромазия – это не банальное расширение видимого спектра с двух сторон. Она открывает новое, дополнительное измерение цветовосприятия. Как мы помним, дихроматы различают примерно 1﹪ цветов, которые видят трихроматы, – десятки тысяч из миллионов. Если между трихроматами и тетрахроматами сохраняется такой же разрыв, мы видим 1﹪ из сотен миллионов цветов, различаемых птицами. Представьте себе человеческое трихроматическое зрение в виде треугольника, три вершины которого соответствуют красной, зеленой и синей колбочкам{245}. Каждый видимый нами цвет складывается из этих трех, и его можно обозначить точкой на плоскости этого треугольника. У птиц же цветовое зрение представляет собой пирамиду, вершины которой соответствуют четырем колбочкам. Весь имеющийся у нас диапазон цветов – это лишь одна грань пирамиды, объем которой заполнен красками, большинству из нас недоступных.