Жуки в колпаках

Чтобы проверить свою новую идею, Уоррент и Дакке сначала закрепили на жуках маленькие картонные колпачки, которые не позволяли им видеть небо. В таком виде жукам оказалось гораздо труднее удерживать прямой курс, чем без препятствий, мешающих обзору. Когда вместо картонных на жуков надели колпачки из прозрачного пластика, все их способности в полной мере восстановились, из чего следует, что им мешало не само присутствие колпачка. На следующем этапе жуков исследовали на круглой арене, обнесенной высоким барьером, который не позволял жукам видеть какие бы то ни было окрестные наземные ориентиры. Кроме того, исследователи убрали установленную сверху видеокамеру, которая регистрировала перемещения жуков, – на случай, если она тоже давала им какую-либо ориентирующую информацию.

Каждого жука с шариком навоза помещали в центр арены и измеряли время, за которое он доберется до ее края, который был обозначен кольцевым желобом. Шорох, который производили жуки, скатываясь в желоб, позволял экспериментаторам отметить момент их прибытия на край арены, а по времени, прошедшему с начала движения, можно было оценить, насколько прямым был маршрут. В этих условиях исследователи смогли продемонстрировать, что для сохранения прямого курса жукам действительно требуется звездное небо, хотя при наличии луны их результаты становились еще лучше. В то же время, когда небо было затянуто облачностью, они теряли ориентацию.

Затем исследователи установили арену с жуками в планетарии. В одном опыте животные могли видеть все звездное небо, включая длинную светящуюся полосу, изображавшую Млечный Путь, но без луны. В другом им был виден только Млечный Путь. Когда жуки видели все звездное небо вместе с Млечным Путем, они катили свои шарики немногим хуже, чем когда они видели луну. Когда им показывали только Млечный Путь, результаты оставались почти такими же хорошими. Зато когда многострадальным жукам показали небо с 4000 неярких звезд, но без Млечного Пути, их результаты существенно ухудшились, а когда на небе остались только 18 путеводных звезд, они стали и еще хуже.

Таким образом, жуки, по-видимому, не использовали отдельных путеводных звезд. «Этот результат, – писала Дакке, – представляет собой первую убедительную демонстрацию использования звездного неба для ориентации у насекомых и первый документально подтвержденный случай использования для ориентации Млечного Пути в животном царстве».

Хотя отдельные путеводные звезды не приносили жукам существенной пользы, Уоррент сказал мне, что до сих пор неясно, видят ли их жуки. Он считает, что, вероятно, видят, и надеется прояснить этот вопрос, регистрируя реакцию отдельных светочувствительных клеток в глазу жука – так же, как он исследовал потовых пчел.

Навозные жуки – не единственные членистоногие, умеющие ориентироваться по лунному свету. По-видимому, этой способностью обладает и большая ленточная совка, а также морские блохи, мелкие ракообразные, живущие на границе между водой и сушей. Название этих животных, родственных мокрицам, хорошо отражает тот способ, которым они рефлекторно спасаются от любой опасности: рачок резко изгибает панцирь, что подбрасывает его высоко в воздух, как прыгающую блоху. Если вы когда-нибудь строили песочные замки, вы вполне могли их встречать, хотя во многих местах их численность сокращается.

Тот факт, что такое мелкое и, по-видимому, примитивное существо, как морская блоха, может интересовать положение луны, может показаться непонятным. Но дело в том, что рачки эти чрезвычайно привередливо относятся к влажности. Высыхание их убивает, но при погружении в соленую воду они тонут. Поэтому им приходится постоянно перемещаться взад и вперед в зависимости от приливов и отливов, а кроме того, им необходима способность находить свою удобную для жизни полосу влажного песка после ночных вылазок за пропитанием. И разумеется, жизненно важно двигаться в верном направлении. То есть все должно быть «в самый раз», как у девочки в сказке про трех медведей.

Еще в 1950-х годах два итальянских ученых, Лео Парди (1915–1990) и Флориано Папи (1926–2016), сделали одно необычайное открытие: они выяснили, что морские блохи используют в качестве компасов, помогающих им перемещаться к морю или от него, смотря по необходимости, и солнце, и луну. По-видимому, для этого у них есть двое отдельных часов, одни из которых настроены по дневным перемещениям солнца, а вторые – по несколько отличному от них лунному циклу.

Солнечный компас морской блохи находится в ее мозге, а лунный – в усиках. Какие бы механизмы ни управляли этими процессами, они явно должны быть врожденными, потому что морские блохи, родившиеся в неволе, всегда движутся в направлении, которое было бы правильным в том месте, из которого они происходят. То есть морская блоха, предки которой жили на берегу, обращенном к югу, всегда ищет море на юге, а та, у которой были предки с северного берега, стремится на север.

* * *

На сегодня имеются доказательства, хотя и не очень надежные, наличия способности ориентироваться при помощи отдельных звезд, а не их совокупного вращающегося рисунка только у одного животного (не считая Homo sapiens). Это животное – обыкновенный тюлень. Исследование, в котором участвовали всего два тюленя, названные Ник и Мальте, проводилось в специально построенном бассейне-планетарии.

Обоих тюленей научили распознавать «путеводную звезду» (Сириус) на проецируемом изображении ночного неба Северного полушария и обозначать ее положение, подплывая в расположенную прямо под нею точку бассейна. В конце концов оба они научились выполнять эту операцию с весьма высокой точностью: их курс отклонялся от направления на Сириус не более чем на один-два градуса. Исходя из этих результатов, исследователи заявили, что обыкновенные тюлени, возможно, способны освоить компасную систему – «звездный компас», – подобную той, что используют мореплаватели Микронезии и Полинезии:

Мы полагаем, что морские млекопитающие могут научиться различать путеводные звезды в рисунке ночного неба и использовать такие путеводные звезды в качестве дальних ориентиров… сверяя по ним курс в открытом море. Эта система может быть по меньшей мере одним из возможных механизмов ориентации в открытом море, до приближения к обобщенной цели, например прибрежной области, и появления возможности корректировки курса по связанным с целью наземным ориентирам.

Если эта соблазнительная идея справедлива, она, возможно, поможет понять, как ориентируются морские животные, но тут – если использовать старое доброе научное клише – необходимы дальнейшие исследования.