Глава IV
О чем думают медузы?
Я верю, что у животных есть чувства и другие признаки разума, но никто пока не смог этого доказать. Да что там, мы и того, что другие люди разумны, доказать не можем, куда уж тут говорить о животных.
Д. Леду
Мозг животных устроен по-разному. У кого-то это лишь скопление нервных клеток, у кого-то – сложнейший природный «компьютер». Мозг то заполняет собой почти все тело существа, то занимает менее 1 % – причем в этом соотношении не всегда есть видимая связь с развитостью интеллекта. Как работает этот орган у разных животных и можно ли прожить без него?
ЧЕМ МЕНЬШЕ МОЗГ – ТЕМ БОЛЬШЕ СТРАННОСТЕЙ (ПОКА ЧТО РЕЧЬ О ЖИВОТНЫХ)
Если лишить нас выхода в Интернет и спросить: «У каких животных отсутствует мозг?» – скорее всего, мы заподозрим, что это самые маленькие или просто устроенные существа нашей планеты. Предположим, черви или медузы. Однако, например, у дождевого червя мозг есть – правда, он состоит из скоплений нервных клеток и так называемого окологлоточного нервного кольца. И ученые предпочитают говорить о наличии у большинства беспозвоночных не мозга как такового, а ганглий (как раз этих нервных узлов). Есть они даже у медузы, у которой нет ни сердца, ни легких, ни глаз – однако имеется настолько хороший аппетит, что ее официально считают самым активным морским хищником.
Но может ли вообще что-то живое существовать без этого органа? Оказывается, может! Например, без мозга успешно живут, питаются и размножаются все морские звезды, причем приличный отрезок времени – около 30 лет. А отсутствие мозга этим животным природа возместила удивительной способностью заново отращивать оторванные части тела. Еще одно небольшое морское животное имеет собственные, уникальные отношения с мозгом. Это оболочник – существо-гермафродит. Его потомство внешне напоминает маленьких личинок, вот они-то как раз и обладают мозгом. Юные оболочники покидают коралловые рифы, где их произвели на свет родители, и ищут новое место обитания. Но стоит им его найти и «остепениться» – мозг становится все меньше и в итоге исчезает совсем. Взрослый оболочник даже не двигается, так что этот орган ему ни к чему.
Впрочем, еще интереснее с мозгом дела обстоят у самца рыбы-удильщика, или морского черта. Он в десятки раз меньше самки и в период размножения попросту врастает в ее тело, постепенно теряя большинство органов, – глаза, кишечник, мозг… Функционируют лишь половые органы, с помощью которых остаток самца оплодотворяет икру. Про удильщика можно сказать, что он в буквальном смысле «теряет голову от любви».
Эта история выглядит особенно интересной, если учитывать, что рыбы вообще стали первыми животными, у которых появился головной мозг. Именно благодаря ему лососи, например, по запаху запоминают реку, где появились на свет из икринки, – и проделывают тысячи километров, чтобы на время нереста вернуться в родные края с океанских просторов. Многие рыбы способны заботиться о своем потомстве, и почти все – общаются с помощью звуков. Эти существа вовсе не немые, как утверждает расхожее выражение! Рыбы искусно манипулируют плавательным пузырем, чтобы издавать звуки, скрежещут зубами и даже кричат (как, например, очень «громкий» амазонский сом пирарара). Но вот обучению эти древнейшие животные не поддаются, а поведение двух рыб одного вида всегда похоже до мелочей. Однако мозг рыб более совершенен, чем у беспозвоночных, – есть в нем участки, отвечающие за зрительную и слуховую функции, так что скрежетание зубами происходит явно не просто так. За стайный инстинкт отвечает передний мозг – это выяснили экспериментально. Ученый Эрих фон Хольст удалил у речного гольяна этот участок и выпустил к сородичам. Утрата кусочка мозга не помешала рыбке преспокойно плавать и питаться, только вот примыкать к стае она уже не собиралась, а плыла, куда вздумается. Интересно, что такое поведение очень понравилось остальным гольянам, и в итоге прошедший операцию стал вожаком, ведущим за собой остальных.
Мозг земноводных, на первый взгляд, может показаться значительно более развитым, чем у рыб, – у амфибий есть даже разделение на два полушария. Однако серое вещество все еще вытянутое и очень просто сформированное. Если у лягушки, например, удалить оба полушария, это почти не повлияет на ее жизнь, – амфибия сможет плавать, переворачиваться со спины на живот, добывать пищу и даже спариваться.
Так выглядят нейроны – структурные единицы нервной системы. Именно из них и состоит мозг животных, будь то ганглии медузы или серое вещество в черепе человека
ПОКОРМИТЕ МОЗГ!
Кальмары свою еду поглощают исключительно с помощью мозга, причем в сугубо физическом смысле. У них орган сформирован в форме пончика, а кусочки добычи, попав в рот, должны сначала пройти через эту «дырку от бублика», а уже затем в пищевод
Глубоководный удильщик. Тело раздутое, отличается отсутствием боковых плавников. У самок на спине есть «удочка» со светящейся «приманкой». С ее помощью рыба ловит добычу и подает сигналы самцу
СЕРДЦЕ – В ПЯТКАХ, УМ – В ЖИВОТЕ. ВАЖНЫ ЛИ ОБЪЕМ И РАСПОЛОЖЕНИЕ МОЗГА?
Если по-прежнему удерживать нас от доступа к Интернету и продолжать задавать вопросы, то большинство людей с уверенностью заявят: большой мозг – это хорошо, а вот маленький – не очень. Скорее всего, мы напрямую свяжем его объем с интеллектом. Что ж, тогда членистоногие намного умнее нас (на самом деле, конечно, нет). Ведь у многих пауков мозг занимает до 80 % тела! (Для сравнения – у человека это только 2 %.) Разумеется, внушительный объем мозга позволяет даже самым маленьким паучкам плести сложнейшую паутину, хитро обманывать соперников, сражаясь за самку, и создавать искусные ловушки для добычи. Пауки-кругопряды имитируют в центре своей паутины капли птичьего помета и сидят на них, чтобы прятаться от хищных ос. Амазонские представители этого вида и вовсе плетут чучело по своему образу и подобию – им отвлекают хищников, а сами прячутся неподалеку. За большой объем мозга паукам, правда, приходится расплачиваться удобством – многие внутренние органы у них располагаются в ногах. Но даже при такой перестановке нервной системе не всегда хватает места. У юных паучков иногда можно увидеть на теле выпуклости – там находится мозг, которому в теле уже попросту негде разместиться. С возрастом, правда, все нормализуется и «шишки» пропадают.
Среди насекомых самый большой мозг у муравьев – занимает четвертую часть тела. Такой объем играет не последнюю роль в удивительной способности этих животных мыслить коллективно, обучаться, передавать друг другу знания. Но именно с мозгом муравья связан нюанс, достойный сценария фильма ужасов. В природе есть паразитирующий грибок под названием кордицепс. Как раз муравья он и выбирает в качестве жертвы. Споры грибка заражают тело насекомого, буквально сводят с ума и захватывают его разум. Они заставляют муравья бросать свою колонию и взбираться высоко на дерево – сколько хватит сил. Дело в том, что именно там кордицепс чувствует себя наиболее комфортно, вот и «зомбирует» муравья, чтобы тот отнес споры в нужное место. Самое ужасное, что грибок контролирует муравья на химическом уровне, отравляя лишь его тело, но оставляя нетронутым мозг. То есть насекомое осознает, что происходит нечто пугающее, но физически сделать ничего не может. Расплачивается за «поездку» кордицепс в самом криминальном стиле – убивает. А затем – эффектно прорастает из мертвого муравья, пользуясь его оболочкой для собственной защиты. Этому печальному «союзу» много веков – ученые находят окаменелости, которым более 48 миллионов лет!
Пчелы, как и муравьи, очень социальны – этих насекомых еще называют «общественными». Развитый мозг дает любительницам нектара прекрасное зрение, умение различать цветовые оттенки и ориентироваться на местности. Пчелы ухаживают за потомством, строят сложнейшие гнезда и охраняют их, собирают корм и с помощью специального танца сообщают сородичам, где именно нашли еду. Как раз во время изучения этих насекомых ученые и смогли разобраться с тем, насколько важен (или нет) размер мозга.
Во время своих исследований они сравнивали крайности – мозг пчелы, человека и кита. Соотношение объема серого вещества и массы тела оказалось не таким уж существенным (вспомним про пауков), да и просто большой размер мозга еще не гарантировал высокий интеллект. Ученые вполне логично предположили, что дело не в количестве, а в качестве. И вот тут-то и открылись удивительные нюансы. Разумеется, в мозге человека больше нейронов, чем у пчелы, – 88 миллиардов против одного миллиона. Однако выигрывает в этом отношении кит – у него 200 миллиардов нейронов! Не зря люди до сих пор допускали мысль, что эти млекопитающие интеллектуально более развиты, чем мы, – просто иначе. Красивая теория, но, увы, уже опровергнутая учеными. Оказалось, что огромный мозг кита с большим числом нейронов нужен в основном, чтобы координировать мышцы его не менее объемного тела. Нейронные цепочки попросту дублируются, позволяя чуть зорче видеть, лучше слышать, активнее двигаться, – но существенного усложнения работы мозга не происходит! Более того – большинство жизненно важных функций кит вполне смог бы выполнять при той же структуре мозга, что и у пчелы. И еще объемное серое вещество доставляет массу неудобств – забирает большое количество энергии, а нейронам требуется много времени, чтобы доставить сигналы в нужные отделы мозга. Так что киты на самом деле те еще тугодумы. Разумеется, они умнее пчел, но до человека (и даже до собаки) им далеко. Ученые же теперь уверены, что для интеллекта важны не абсолютный и не относительный размер серого вещества, а качество связей между его клетками.
ПИЯВКА-РЕКОРДСМЕНКА
Пиявке тоже есть чем похвастаться. У нее 32 скопления нервных клеток, то есть технически 32 мозга. Впрочем, эта любительница попить чужую кровь в принципе «сконструирована» без чувства меры – имеет 5 пар глаз и 300 зубов
УМНЫЙ МУРАВЕЙ
Если бы мы обладали таким же соотношением массы тела и мозга, как у муравья, то наша голова была бы в 8 раз больше, а мозг весил от 20 килограммов! Бонус – уровень интеллекта, превышающий возможности современного человека в сотни раз. А вот просто огромный мозг, как, например, у кита, особых плюсов не имеет. Дело все в том же соотношении, а оно у морского млекопитающего скромное – 1/40 000
Знаменитый коллективный разум муравьев в действии
МЫ ВСЕ ПОХОЖИ
В 2012 году ученые из Чикаго опубликовали результаты удивительного исследования. Они изучали мозг различных животных, используя молекулярные маркеры, которые помогают выделять отдельные части серого вещества. Ученые проверили птиц, крокодилов и млекопитающих – оказалось, что разная «архитектура» их серого вещества не отменяет похожего молекулярного состава у всех трех групп. Интересно, что на стадии эмбриона мозг птиц, крокодилов и млекопитающих выглядит одинаково, различия в строении появляются лишь у сформировавшихся зародышей
САМЫЕ УМНЫЕ СРЕДИ ПТИЦ И МЛЕКОПИТАЮЩИХ
Одно из нелестных определений глупого человека звучит так: «У него птичьи/куриные мозги!» Действительно, строение мозга пернатых отличается от его «устройства» у других животных – отсутствует кора обоих полушарий. А значит, и интеллект должен быть крайне примитивным, так как именно эти участки обычно отвечают за сложное поведение (во всяком случае, у всех млекопитающих). Ученые долгое время были в замешательстве, выходило как-то нелогично. Ведь пернатые демонстрируют множество способностей – к миграции, к построению гнезд, к воспитанию и обучению… И всего несколько лет назад ученые Чикагского университета доказали: структура серого вещества у птиц и у млекопитающих различается, однако клетки, из которых состоит кора полушарий (неокортекс), есть и в голове у птиц, просто расположены они в других частях мозга.
Самый большой объем мозга в соотношении с массой тела – у колибри. Крошечным цветным птичкам красота не заменила ум – ученые выяснили, что у них огромный объем памяти. А доля мозга, отвечающая за нее, – в пять раз больше, чем у певчих птиц. Колибри помнят места, где растут на их территории цветы с самым вкусным нектаром, где расположены кормушки, умеют планировать перелеты.
Однако самой умной птицей является ворон. Он может выполнять задачи, которые будут не под силу четырехлетнему ребенку! Если учить птицу разговаривать, то в ее лексиконе может оказаться до 150 слов. Ворон способен распознавать оружие в руках человека и знает простейшие правила физики. Например, во время одного из экспериментов птице предложили глубокий сосуд, наполненный водой, на поверхности которой плавали кусочки еды. Достать до них ворону не удавалось, тогда он нашел рядом камни и начал бросать их внутрь посуды. Уровень жидкости поднялся, и птица смогла достать пищу.
Пернатые видят сны, они знают толк в эстетике и выбирают самого красивого партнера, умеют обучаться и обучать. Например, хищные птицы дают потомству целую образовательную программу – демонстрируют анатомию добычи, учат извлекать печень, берут с собой на охоту. Заканчивается все экзаменом, на котором малыш должен сам добыть еду и правильно ее «разделать». Все дело в том, что в заднем отделе мозга у птиц расположено даже больше нейронов, чем у некоторых млекопитающих, – поэтому пернатые предрасположены к обучению и хорошо справляются с подражанием.
Но млекопитающие в общей массе, конечно, обладают самым развитым мозгом. В первую очередь, из-за коры больших полушарий, которой у других животных нет (у птиц и пресмыкающихся есть лишь соответствующие нервные клетки – неокортекс). Именно в этой части мозга происходят важнейшие психические процессы. Поэтому лягушка, не обладающая даже зачатками коры, практически не реагирует на удаление больших полушарий. Млекопитающие же после подобной операции станут глубокими инвалидами. Например, собака сможет лишь передвигаться, но не узнает хозяина, не определит угрозу и не будет способна нормально питаться – не станет есть и пить, даже если миски поставят рядом с ней. Обезьяна на удаление полушарий реагирует еще хуже – становится безучастной и вялой, а проживет после этого не более трех месяцев (даже если пищу ей будут вводить искусственно). Кора полушарий головного мозга – самый удивительный участок, определяющий совсем мало изученные способности всех млекопитающих, в том числе и человека.
Мозг разных животных резко отличается по форме. Кстати, ближе всего друг к другу по строению он у птиц и рептилий
ДОСТОЙНЫЕ НАСЛЕДНИКИ
Всем известно, что кукушка подбрасывает свои яйца в чужие гнезда. Ее потомство, кстати, характером выходит в маменьку – и после появления на свет упорно выпихивает других малышей из гнезда, чтобы получить побольше пищи
Оказывается, аисты могут спать прямо на лету!
Медуза снабжена не мозгом как таковым, а ганглиями – нервными клетками. Однако они выполняют те же функции, что и серое вещество у позвоночных, – регулируют движения, охотничий инстинкт, тягу к размножению
Мы чаще видим морскую звезду твердой и высушенной в магазине сувениров, а не в среде ее обитания. Поэтому многие люди уверены, что это просто такой диковинный коралл, окаменевшее растение. Однако морские звезды – это животные, относящиеся к типу иглокожих. Да, именно у этих существ нет мозга
Само слово «лягушка» в русском языке появилось достаточно поздно – в словарь его внесли в 1731 году. Образовалось название от славянского «ляга», что означало «бедро», и соответствующего глагола «лягать» – активно двигать ногой
Жаба, как и лягушка, является хищником – некоторые виды охотятся на рыб, мелких грызунов и даже себе подобных. Интересно, что добычу это земноводное проталкивает в пищевод с помощью вращения глазных яблок!
