Это органы зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания, состоящие из чувствительных (рецепторных) нервных клеток и вспомогательных структур. Воспринимая и первично анализируя различные раздражения, получаемые организмом из внешней и внутренней среды, органы чувств передают эту информацию в головной мозг, где возникает соответствующее ощущение - зрительное, слуховое и т. д.
Органы чувств животных подразделяют на дистантные, способные воспринимать раздражения на расстоянии (зрения, слуха, обоняния), и контактные (осязания, вкуса). Многочисленные раздражения посылаются в мозг рецепторами, расположенными в мускулах, сухожилиях, связках и на суставной поверхности костей.
Каждый орган чувств имеет свой определенный раздражитель: звуковые волны - для органа слуха, световые - для органа зрения и т. д. При помощи органов чувств животные познают внешний мир. Всякое ощущение - результат воздействия окружающего мира на органы чувств.
Функции органов чувств тесно связаны с деятельностью всего организма. Например, раздражение обонятельных рецепторов приятными запахами вызывает снижение кровяного давления, улучшение слуха и зрения, а неприятными - обратное явление. Раздражение рецепторов вкусового анализатора включает в работу деятельность многих желез пищеварительного тракта, отражается на обмене веществ, на мышечной деятельности. Важную роль в жизни животных играет обоняние. С его помощью, например, животное ищет и добывает корм, определяет, съедобен ли он.
Наиболее совершенный орган чувств у сельскохозяйственных животных - глаза. При помощи зрения животные воспринимают освещенность предметов, их цвет и форму, величину и расстояние, на которое предметы удалены от животного.
Однако цветовое зрение свойственно не всем животным. Например, кролики не различают цвета.
Если у нас, людей в чём и есть превосходство перед животными, то на органы чувств это точно не распространяется…
1. Сом – гигантский плавучий язык
У человека в среднем имеется 10 000 языковых сосочков. И все они сосредоточены в одном месте – на языке. Согласно утверждениям одного нейрофизиолога и, по совместительству, специалиста по рыбам, у сомика длиной в 15 сантиметров вкусовых рецепторов не меньше 250 000. И расположены они у него по всему телу. То есть, в каком месте вы к нему не прикоснётесь, он всегда почувствует, каковы вы на вкус. Если он, конечно, не жареный.
2. Летучие мыши «видят» нашу кровеносную систему
Летучие мыши (вид, который называют «вампирами») – единственные млекопитающие, которые питаются кровью. С этим гастрономическим пристрастием связано необычайно тонкое развитие чувства, благодаря которому, кстати говоря, летучие мыши получили от матери природы свой крайне неэстетичный нос. Это чувство позволяет животным «видеть» кровь, бегущую по вашим венам.
Нос «вампиров» снабжён своего рода инфракрасным детектором, реагирующим на изменения температуры тела – на расстоянии. Это уже удивительно, потому что другим млекопитающим, включая нас с вами, нужно дотронуться до предмета, чтобы сказать, тёплый он или холодный. Но самое поразительное другое: они умеют определять, какая вена представляет для них наибольший интерес.
Их «тепловые датчики» настолько совершенны, что им не приходится терять время, по нескольку раз запуская зубки в плоть своей жертвы. «Вампиры» попадают прямо в вену, и всегда с первой попытки.
3. Бивень нарвала – гигантский чувствительный орган
Долгое время учёные недоумевали, зачем нарвалу этот странный бивень, точащий из головы. И, наконец, выяснили. Прежде всего, бивень оказался вовсе даже и не бивень, а зуб. Один (изредка два) длинный закрученный спиралью зуб, покрытый десятью миллионами нервных окончаний.
Исследования показали, например, что нарвал может своим зубом определить степень солёности воды. Зачем им это надо? Содержание соли влияет на замерзание воды. А если вы живёте среди плавучих льдин и дышите воздухом, то вам очень важно знать, что в любой момент вы сможете подняться на поверхность.
Так что бивень-зуб – это прибор, который умеет предсказывать формирование льда. И не только. Он может определять температуру, давление воды, а если его поднять в воздух – то и барометрическое давление.
4. Рыба-привидение охотится и ведёт наблюдение одновременно, при помощи зеркального зрения
Рыба-привидение (семейство опистопроктовые) – одна из самых необычных обитательниц морских глубин. Ассоциации с ночным кошмаром она удостоилась благодаря глазам – двум большим оранжевым сферам.
Чтобы не попасться в зубы хищнику, эта рыба должна быть начеку постоянно – даже когда охотится сама. То есть ей необходим круговой обзор. И у неё такой есть.
Глаза рыбы-привидения разделены на две части, благодаря чему она может смотреть и вперёд и назад в одно и то же время. Это всё равно, что иметь дополнительную пару глаз на затылке.
Только в случае с нашей рыбкой это не отдельная пара глаз, а сложная система со встроенными искривлёнными пластинами, напоминающими зеркало, которые позволяют улавливать тончайшее свечение в полукилометре под поверхностью воды. То есть это скорее даже не глаза на затылке, а пара специальных очков со встроенными зеркалами, которые позволяют видеть происходящее сзади.
Когда рыба-привидение отправляется на охоту, маленькие чёрненькие глазки, которые вы видите по бокам, ищут будущую еду. А то, что похоже на большие оранжевые глаза сверху – это обратная сторона зеркальной поверхности, которая улавливает биологическое свечение и предупреждает о появлении хищников.
5. Моллюск с каменными глазами
Панцирный моллюск или хитон на вид ничего интересного из себя не представляет – на мокрицу похож. Но и у него есть кое-что действительно поразительное – каменные глаза. Мы не хотим сказать, что у этого существа глаза выглядят как камень. Они состоят из арагонита – формы известняка, того самого, который входит в состав раковин моллюсков.
И таких каменных глаз на раковине моллюска может быть несколько сотен.
Моллюски как-то ухитряются добиться оптических качеств от материала, из которого мы строим дома, и «делать» из него оптическую линзу… Как – это учёным только предстоит выяснить. И хотя зрение у хитонов не так, чтобы очень, но они своими каменными глазами вполне в состоянии отличить свет от тени и даже различить форму объекта.
Не о б ы чн ые орг ан ы ч у в с тв
В этой публикации мы поговорим о необычных и удивительных органах чувств, которые присутствуют у некоторых животных, птиц и насекомых. Давайте рассмотрим их немного ближе и почитаем, чем же они так необычны!
1.
Электронный клюв
Поначалу описание утконоса - млекопитающего с утиным клювом, которое высиживает яйца, было воспринято как розыгрыш. Ну какой смысл в нелепом утином клюве?
Утконос питается мелкими беспозвоночными, живущими на дне рек и озер. Когда он ныряет, его глаза, ноздри и уши полностью закрыты - чтобы вода не попадала. Клюв утконоса буквально напичкан чувствительными сенсорами, способными улавливать даже самые слабые электрические поля, возникающие при движении живых организмов.
Наряду с улавливанием электрических полей, клюв утконоса также очень чувствителен к волнениям, возникающим в толще воды. Два этих чувства - электрорецепция и механорецепция, позволяют утконосу определять местоположение своей жертвы с поразительной точностью.
2.
Эхолокация
Летучие мыши традиционно считаются слепыми по сравнению с обычными животными. Если глаза летучей мыши намного меньше, чем у других хищников, и далеко не такие зоркие, то только потому, что эти млекопитающие развили в себе способность охотиться при помощи звука.
Эхолокация летучих мышей заключается в умении пользоваться высокочастотными звуковыми импульсами и в способности улавливать отраженный сигнал, по которому они оценивают расстояние и направление до окружающих их предметов. При этом, вычисляя скорость насекомых, они оценивают свою жертву не только по времени, затраченному на прохождении импульса туда и обратно, но и учитывают эффект Допплера.
Будучи ночными животными и охотясь в основном на мелких насекомых, летуче мыши нуждаются в способностях, не зависящих от света. Люди обладают слабой рудиментарной формой этого чувства (мы можем понять, с какой стороны пришел звук), однако некоторые индивиды развивают эту способность в настоящую эхолокацию.
3.
Инфракрасное зрение
Когда полиция преследует ночью преступников, или спасатели ищут людей под завалами, они часто прибегают к помощи устройств с инфракрасным изображением. Значительная часть теплового излучения объектов при комнатной температуре отображается в инфракрасном спектре, что может использоваться для оценки окружающих объектов на основе их температуры.
Некоторые виды змей, охотящихся на теплокровных животных, имеют на голове специальные углубления, позволяющие улавливать инфракрасное излучение. Даже после ослепления змея может продолжать безошибочно охотиться, пользуясь своим инфракрасным зрением. Примечательно, что на молекулярном уровне инфракрасное зрение змеи абсолютно не связано с обычным зрением видимого спектра, и должно развиваться отдельно.
4.
Ультрафиолет
Многие люди согласятся с тем, что растения прекрасны. Однако, в то время как для нас растения - всего лишь украшение, они жизненно необходимы не только самим себе, но и насекомым, которые ими питаются. Цветы, которые опыляются насекомыми, «заинтересованы» в том, чтобы привлекать этих насекомых и помогать им находить правильный путь. Для пчёл внешний вид цветка может означать намного больше, чем способен разглядеть человеческий глаз.
Так, если посмотреть на цветок в ультрафиолетовом спектре, то можно увидеть скрытые узоры, предназначенные для того, чтобы указывать пчёлам нужное направление.
Пчёлы видят мир совсем не так как мы. В отличие от нас, они различают несколько спектров видимого света (голубой и зеленый), и имеют специальные группы ячеек для улавливания ультрафиолета. Один профессор ботаники как-то сказал: «Растения используют цвета, как шлюхи губную помаду, когда хотят привлечь клиента».
5.
Магнетизм
Пчёлы также обладают второй чувственной хитростью, спрятанной в их маленьких пушистых рукавах. Для пчелы найти улей в конце целого дня непрерывных полетов - это вопрос жизни и смерти. Для улья, в свою очередь, очень важно, чтобы пчела помнила, где находится источник еды и могла найти к нему дорогу. Но, несмотря на то, что пчёлы могут многое, их вряд ли можно назвать невероятно одаренными умственными способностями.
Для навигации они должны использовать большой объем различной информации, в том числе источники, спрятанные в собственной брюшной полости. Мельчайшее колечко магнетических частиц, магнитных гранул железа, скрытых в пчелином животе, позволяют ей ориентироваться в магнитном поле Земли и определять своё местоположение.
6.
Поляризация
Когда колебания световых волн происходят в одном направлении, это называетсяполяризацией. Люди не могут обнаружить поляризацию света без помощи специального оборудования, потому что светочувствительные клетки нашего глаза расположены случайным образом (неравномерно). У осьминога эти клетки упорядочены. А чем ровнее расположены клетки, тем ярче поляризационный свет.
Как же это позволяет осьминогу охотиться? Одна из лучших форм маскировки - быть прозрачным, и огромное количество морских обитателей практически невидимы. Однако под водной толщей происходит поляризация света, и некоторые осьминоги этим пользуются. Когда такой свет проходит сквозь тело прозрачного животного его поляризация меняется, осьминог это замечает - и хватает добычу.
7.
Чувствительный панцирь
Люди обладают способностью ощущать кожей, потому что по всей её поверхности расположены чувствительные клетки. Если вы оденете защитный костюм, вы потеряете большую часть чувствительности. Это может доставить вам массу неудобств, однако для охотящегося паука это стало бы настоящей катастрофой.
Паку, как и другие членистоногие, имеют прочный экзоскелет, защищающий их тело. Но как же в этом случае они ощущают то, к чему прикасаются, как передвигаются, не ощущая ногами поверхности? Дело в том, что в их экзоскелете имеются мельчайшие отверстия, деформация которых позволяет определять оказываемые на панцирь силу и давление. Это дает паукам возможность ощущать окружающий их мир настолько сильно, насколько это только возможно.
8.
Вкусовые ощущения
В большинстве сообществ принято держать язык за зубами. К несчастью, для сома это не представляется возможным, ведь все его тело, по сути, представляет собой сплошной язык, укрытый вкусовыми чувствительными клетками. Более чем 175 тысяч таких клеток позволяют ощутить весь спектр проходящих через них вкусовых оттенков.
Способность улавливать тончайшие вкусовые нюансы дает этим рыбам возможность не только почувствовать присутствие добычи на значительном расстоянии, но и точно определить её местоположение, причем это все происходит в очень мутной воде - типичной среде обитания сомов.
9.
Слепой свет
Многие организмы, эволюционировавшие в тёмной среде обитания, имеют только рудиментарные, остаточные органы зрения, или даже полностью лишены глаз. В любой черной как смоль пещере от возможности видеть нет никакой пользы.
Пещерная рыба «Astyanax mexicanus» полностью утратила глаза, но взамен природа подарила ей возможность улавливать даже самые слабые изменения в освещении, которые только могут быть под скалистой толщей. Эта способность позволяет рыбке скрываться от хищников, так как особая шишковидная железа улавливает свет (а заодно и отвечает за чувство смены дня и ночи).
Эти рыбы имеют просвечивающееся тело, благодаря чему свет беспрепятственно проходит точно сквозь шишковидную железу, что помогает им найти укрытие.
10.
Точечное матричное зрение
В живой природе мы можем встретить потрясающее разнообразие форм и видов глаз. Большинство из них состоят из линз, фокусирующих свет на светочувствительных клетках (сетчатке), которые проецируют изображение окружающего нас мира. Для правильной фокусировки изображения линзы могут изменять форму, как у человека, перемещаться вперед и назад, как у осьминога, и использовать огромное количество других способов.
Так, например, представитель вида ракообразных «Copilia quadrata» пользуется непривычным методом для отображения окружающего мира. Этот рачок использует две зафиксированные линзы и подвижное чувствительное световое пятно. Перемещая чувствительный детектор, Copilia builds воспринимает изображение как серию пронумерованных точек, каждая из которых располагается на своем месте, в зависимости от интенсивности освещения.
11.
Единственный путь познания мира проходит через наши чувства. Следовательно, органы чувств - это основа для осмысления происходящего вокруг нас. Принято считать, что у нас пять чувств, но в действительности их не менее девяти, а может и больше, в зависимости от того, что мы понимаем под словом «чувство»…
Но, как бы там ни было, мир животных в этом плане готов посрамить любого из нас. Некоторые животные обладают способностями, которые присущи и людям, однако у зверей они значительно больше развиты, в связи с чем мы воспринимаем окружающую нас действительность абсолютно по-разному.
Электронный клюв
Поначалу описание утконоса - млекопитающего с утиным клювом, которое высиживает яйца, было воспринято как розыгрыш. Ну какой смысл в нелепом утином клюве?
Утконос питается мелкими беспозвоночными, живущими на дне рек и озер. Когда он ныряет, его глаза, ноздри и уши полностью закрыты - чтобы вода не попадала. Клюв утконоса буквально напичкан чувствительными сенсорами, способными улавливать даже самые слабые электрические поля, возникающие при движении живых организмов.
Наряду с улавливанием электрических полей, клюв утконоса также очень чувствителен к волнениям, возникающим в толще воды. Два этих чувства - электрорецепция и механорецепция, позволяют утконосу определять местоположение своей жертвы с поразительной точностью.
Эхолокация
Летучие мыши традиционно считаются слепыми по сравнению с обычными животными. Если глаза летучей мыши намного меньше, чем у других хищников, и далеко не такие зоркие, то только потому, что эти млекопитающие развили в себе способность охотиться при помощи звука.
Эхолокация летучих мышей заключается в умении пользоваться высокочастотными звуковыми импульсами и в способности улавливать отраженный сигнал, по которому они оценивают расстояние и направление до окружающих их предметов. При этом, вычисляя скорость насекомых, они оценивают свою жертву не только по времени, затраченному на прохождении импульса туда и обратно, но и учитывают эффект Допплера.
Будучи ночными животными и охотясь в основном на мелких насекомых, летуче мыши нуждаются в способностях, не зависящих от света. Люди обладают слабой рудиментарной формой этого чувства (мы можем понять, с какой стороны пришел звук), однако некоторые индивиды развивают эту способность в настоящую эхолокацию.
Инфракрасное зрение
Когда полиция преследует ночью преступников, или спасатели ищут людей под завалами, они часто прибегают к помощи устройств с инфракрасным изображением. Значительная часть теплового излучения объектов при комнатной температуре отображается в инфракрасном спектре, что может использоваться для оценки окружающих объектов на основе их температуры.
Некоторые виды змей, охотящихся на теплокровных животных, имеют на голове специальные углубления, позволяющие улавливать инфракрасное излучение. Даже после ослепления змея может продолжать безошибочно охотиться, пользуясь своим инфракрасным зрением. Примечательно, что на молекулярном уровне инфракрасное зрение змеи абсолютно не связано с обычным зрением видимого спектра, и должно развиваться отдельно.
Ультрафиолет
Многие люди согласятся с тем, что растения прекрасны. Однако, в то время как для нас растения - всего лишь украшение, они жизненно необходимы не только самим себе, но и насекомым, которые ими питаются. Цветы, которые опыляются насекомыми, «заинтересованы» в том, чтобы привлекать этих насекомых и помогать им находить правильный путь. Для пчёл внешний вид цветка может означать намного больше, чем способен разглядеть человеческий глаз.
Так, если посмотреть на цветок в ультрафиолетовом спектре, то можно увидеть скрытые узоры, предназначенные для того, чтобы указывать пчёлам нужное направление.
Пчёлы видят мир совсем не так как мы. В отличие от нас, они различают несколько спектров видимого света (голубой и зеленый), и имеют специальные группы ячеек для улавливания ультрафиолета. Один профессор ботаники как-то сказал: «Растения используют цвета, как шлюхи губную помаду, когда хотят привлечь клиента».
Магнетизм
Пчёлы также обладают второй чувственной хитростью, спрятанной в их маленьких пушистых рукавах. Для пчелы найти улей в конце целого дня непрерывных полетов - это вопрос жизни и смерти. Для улья, в свою очередь, очень важно, чтобы пчела помнила, где находится источник еды и могла найти к нему дорогу. Но, несмотря на то, что пчёлы могут многое, их вряд ли можно назвать невероятно одаренными умственными способностями.
Для навигации они должны использовать большой объем различной информации, в том числе источники, спрятанные в собственной брюшной полости. Мельчайшее колечко магнетических частиц, магнитных гранул железа, скрытых в пчелином животе, позволяют ей ориентироваться в магнитном поле Земли и определять своё местоположение.
Поляризация
Когда колебания световых волн происходят в одном направлении, это называетсяполяризацией. Люди не могут обнаружить поляризацию света без помощи специального оборудования, потому что светочувствительные клетки нашего глаза расположены случайным образом (неравномерно). У осьминога эти клетки упорядочены. А чем ровнее расположены клетки, тем ярче поляризационный свет.
Как же это позволяет осьминогу охотиться? Одна из лучших форм маскировки - быть прозрачным, и огромное количество морских обитателей практически невидимы. Однако под водной толщей происходит поляризация света, и некоторые осьминоги этим пользуются. Когда такой свет проходит сквозь тело прозрачного животного его поляризация меняется, осьминог это замечает - и хватает добычу.
Чувствительный панцирь
Люди обладают способностью ощущать кожей, потому что по всей её поверхности расположены чувствительные клетки. Если вы оденете защитный костюм, вы потеряете большую часть чувствительности. Это может доставить вам массу неудобств, однако для охотящегося паука это стало бы настоящей катастрофой.
Паку, как и другие членистоногие, имеют прочный экзоскелет, защищающий их тело. Но как же в этом случае они ощущают то, к чему прикасаются, как передвигаются, не ощущая ногами поверхности? Дело в том, что в их экзоскелете имеются мельчайшие отверстия, деформация которых позволяет определять оказываемые на панцирь силу и давление. Это дает паукам возможность ощущать окружающий их мир настолько сильно, насколько это только возможно.
Вкусовые ощущения
В большинстве сообществ принято держать язык за зубами. К несчастью, для сома это не представляется возможным, ведь все его тело, по сути, представляет собой сплошной язык, укрытый вкусовыми чувствительными клетками. Более чем 175 тысяч таких клеток позволяют ощутить весь спектр проходящих через них вкусовых оттенков.
Способность улавливать тончайшие вкусовые нюансы дает этим рыбам возможность не только почувствовать присутствие добычи на значительном расстоянии, но и точно определить её местоположение, причем это все происходит в очень мутной воде - типичной среде обитания сомов.
Слепой свет
Многие организмы, эволюционировавшие в тёмной среде обитания, имеют только рудиментарные, остаточные органы зрения, или даже полностью лишены глаз. В любой черной как смоль пещере от возможности видеть нет никакой пользы.
Пещерная рыба «Astyanax mexicanus» полностью утратила глаза, но взамен природа подарила ей возможность улавливать даже самые слабые изменения в освещении, которые только могут быть под скалистой толщей. Эта способность позволяет рыбке скрываться от хищников, так как особая шишковидная железа улавливает свет (а заодно и отвечает за чувство смены дня и ночи).
Эти рыбы имеют просвечивающееся тело, благодаря чему свет беспрепятственно проходит точно сквозь шишковидную железу, что помогает им найти укрытие.
Точечное матричное зрение
В живой природе мы можем встретить потрясающее разнообразие форм и видов глаз. Большинство из них состоят из линз, фокусирующих свет на светочувствительных клетках (сетчатке), которые проецируют изображение окружающего нас мира. Для правильной фокусировки изображения линзы могут изменять форму, как у человека, перемещаться вперед и назад, как у осьминога, и использовать огромное количество других способов.
Так, например, представитель вида ракообразных «Copilia quadrata» пользуется непривычным методом для отображения окружающего мира. Этот рачок использует две зафиксированные линзы и подвижное чувствительное световое пятно. Перемещая чувствительный детектор, Copilia builds воспринимает изображение как серию пронумерованных точек, каждая из которых располагается на своем месте, в зависимости от интенсивности освещения.
Чтобы поведение было эффективным, животные должны вести себя в соответствии с обстоятельствами. Иными словами, сложные движения, которые мы называем поведением, результативны лишь в том случае, если животное совершает их в нужный момент и в нужном месте. Однако чтобы поступать таким образом, животные должны быть информированы о том, что происходит во внешнем мире. Эта информация поступает через органы чувств и служит одной из побудительных причин для выполнения тех или иных действий. видит, что хозяин надевает шляпу, и лает, предвкушая прогулку, а оказавшись на улице, бегает и принюхивается. В этом проявляется ее реакция на окружающий мир; следовательно, изучение закономерностей поведения животных логично начать с изучения внешних раздражителей, на которые они способны реагировать.
Какие типы раздражителей воспринимают животные? Прежде всего, не обязательно те же раздражители, на которые реагирует человек. Недооценка этого факта может привести к ошибочным заключениям. Так, по предложению одного правительственного чиновника было истрачено 2000 фунтов стерлингов на нафталин, чтобы избавиться от на посадочных дорожках аэродромов, где они сталкивались с реактивными самолетами. Чиновник не знал, что у птиц слабо развито обоняние - нафталин их нисколько не беспокоил.
Действительно, "окна в мир" не одинаковы у разных животных и у человека. В одних отношениях они много хуже наших, в других - несравненно лучше. А есть животные, реагирующие на такие раздражители, которые человек совсем не воспринимает и обнаруживает только с помощью специальных приборов. Пчелы, как известно, видят ультрафиолетовые лучи и реагируют на них, тогда как человек должен перевести их в какую-нибудь другую, воспринимаемую им форму.
Пока не обнаружено ни одного животного, которое "видело" бы инфракрасный свет при помощи глаз, однако "видеть" можно не только глазами. Инфракрасное излучение - это одна из форм теплоты, и некоторые животные, в особенности гремучие змеи и родственные им виды, обладают органами столь чувствительными к теплоте, что как бы "видят" ее. Впереди и несколько ниже глаз у них два углубления с тонкими мембранами, за которыми лежат воздушные полости. Мембраны усыпаны нервными окончаниями - до 3500 в каждом углублении на поверхности трех-четырех квадратных миллиметров, то есть приблизительно в 100 000 раз больше, чем на такой же поверхности кожи у человека. Эти окончания расположены очень близко к поверхности мембраны, так что змеи на расстоянии полуметра легко чувствуют стакан с водой, температура которой лишь на несколько градусов выше температуры окружающего воздуха. Гремучие змеи даже набрасываются на такие предметы; похоже, что они используют ату чувствительность в поисках теплокровной добычи. Но эти органы не только воспринимают тепловое излучение. То, что они расположены в углублениях и содержат так много нервных окончаний, помогает змее определять направление, по которому поступает тепло. Края ямок экранируют боковое излучение, а положение отбрасываемой тени зависит от направления источника тепла, что позволяет точно наносить удар.
Еще один интересный вопрос: какова острота зрения животных, их способность различать детали?
Это свойство присуще далеко не всем; например, у многих червей и моллюсков свет воспринимается "диффузно", всей поверхностью кожи, так, как мы ощущаем тепло. Отличать свет от темноты - единственное, на что они способны. В лучшем случае они в состоянии лишь приблизительно определить направление источника света.
Высшие животные, напротив, приобрели глаза с оптическим аппаратом. Позвоночные пользуются линзой (хрусталиком), которая проецирует изображение на сетчатку, состоящую из миллионов чувствительных клеток, каждая из которых воспринимает лишь малую часть объекта. У насекомых и ракообразных глаза сложные (фасеточные) - они не имеют хрусталика, а состоят из множества конических трубочек, называемых омматидиями, которые расходятся в разные стороны от зрительного нерва, что дает насекомым широкое поле зрения. Каждый омматидий оптически изолирован от соседних слоем пигмента и воспринимает лишь одну точку объекта. Совокупность многих таких точек образует общую мозаичную картину.
Острота зрения у глаза, снабженного линзой, много больше по сравнению с фасеточными глазами. Для пчелы две точки, удаленные друг от друга на расстояние меньше одного углового градуса, будут сливаться в одну, в то время как человек при благоприятных обстоятельствах способен различать точки, удаленные друг от друга всего на 40 угловых секунд, то есть на одну девяностую долю градуса, а у многих птиц зрение, по-видимому, еще острее. Безусловно, такая острота зрения дает много преимуществ: позволяет хищникам с большого расстояния видеть свою жертву (соколы-кобчики, питающиеся насекомыми, различают одиночную стрекозу на расстоянии 800 метров, тогда как мы - лишь с 90 метров), а беззащитным животным - издалека замечать . Хорошее зрение, разумеется, важно и во многих других отношениях. Ниже мы познакомимся со способностью птиц отличать брачных партнеров или птенцов от других особей своего вида; во многих случаях совершенно ясно, что они узнают их "в лицо".
Изучая зрение более глубоко, мы обнаруживаем, что важна не только его острота и способность различать интенсивность света и цветовые оттенки. Как, например, обстоит дело с восприятием движущихся объектов? Здесь животному необходима не только способность различать отдельные элементы изображения, оно должно учитывать и фактор времени. Это значит, что животное способно регистрировать различия между моментами раздражения определенных клеток сетчатки или их групп. Хорошая иллюстрация этому - кино. Мы знаем, что изображения на экране на самом деле не движутся, а представляют последовательную смену неподвижных изображений, каждое из которых попадает на новый участок сетчатки, лежащий рядом с тем, куда лучи света падали в предыдущий раз. Иллюзия движения возникает за счет того, что клетки сетчатки передают информацию о последовательном возбуждении светочувствительных элементов. Непрерывный поток такой информации складывается в картину движения.
Разумеется, для того чтобы это было возможно, между чувствительными клетками должны быть перекрестные связи; такие связи действительно существуют, и в колоссальном количестве. У они обнаруживаются в ганглиях, или в нервных центрах, расположенных сразу за глазом. У высших животных взаимосвязаны не только нервные клетки, лежащие непосредственно за светочувствительными, но и клетки, находящиеся еще глубже в нервной системе.
Но есть еще более сложная и не менее важная задача - определение скорости движения. И действительно, животные могут отличать поступательное, равномерное движение от колебательного или беспорядочного, они по-разному реагируют на предметы, движущиеся с разными скоростями. Однако пока не известно, как нервная система осуществляет этот анализ.
Другая сложная проблема - каким образом происходит различение и узнавание форм. Обучить птицу или реагировать на круг и не обращать внимания на прямоугольник довольно легко - я сам получил массу удовольствия, занимаясь этими исследованиями. Самка роющей осы, которая наполняет свою норку убитыми насекомыми для пропитания личинок, явно обладает способностью различать форму предметов. Вопрос в том, как она ухитряется, возвращаясь с охоты, находить обратную дорогу к норке? Я обнаружил, что эти осы запоминают расположение мелких ориентиров: камешков, шишек, пучков травы около норы. Зная это, я приучил ос узнавать круг из сосновых шишек, выложенный вокруг входа в норку. Однажды, когда оса улетела на охоту, я перенес этот круг сантиметров на 30 в сторону. Вернувшаяся хозяйка тщетно разыскивала свою норку в центре круга, не обращая внимания на находящийся в поле ее зрения настоящий вход. В последующих опытах я предлагал ей на выбор круг из черных камешков и треугольник или овал из шишек. И, хотя я знал из предыдущих опытов, что оса превосходно отличает камешки от шишек, она все же прилетала в круг из камешков - и только потому, что это был круг.
Та же проблема различения форм интенсивно изучается на очень своеобразных животных - осьминогах. Как и у всех головоногих моллюсков, у осьминогов высокоразвитые глаза, во многих отношениях похожие на линзовые глаза позвоночных. Осьминог хорошо различает форму, и его легко научить приплывать за едой, используя в качестве приманки определенные фигуры. Он без труда отличает вертикальный прямоугольник от горизонтального.
