Чувства животных и человека - Милн Лорус Джонсон - Страница 47

Устрицы обладают внутренними часами, которые идут по приливному времени. Панцирные моллюски, выловленные в бухте Новой Англии и во влажной упаковке доставленные в Среднезападную лабораторию, продолжают регулировать свою жизнь в соответствии с океанскими приливами, находясь за полторы тысячи километров от них. Ширина щели между створками раковины и потребление моллюском кислорода увеличиваются или уменьшаются в зависимости от того, насколько повышается или понижается уровень их «домашних» вод, а не в соответствии с расписанием приливов, которому можно было бы следовать, если бы Средний Запад был покрыт океаном.

С другой стороны, крабы подчиняются и солнечным и приливным часам. У них наблюдаются сложные ритмичные процессы: пигментные клетки, которые в виде точек покрывают поверхность их тела, то увеличиваются под воздействием гормонов, то сокращаются. Основной солнечный ритм — чередование цвета очень светлой слоновой кости ночью и темного буровато-серого днем — подчеркивается ритмом прилива. Животное ночью во время прилива гораздо бледнее, чем во время отлива, и днем кажется более темным при малой воде, чем при полной. Крабы во время прилива прячутся в норах, а при отливе выползают за пищей. Вероятно, когда краб становится темным, он больше сливается с цветом глины в солончаковых канавах, где днем во время отлива он разыскивает себе пищу.

В лабораторных условиях краб продолжает менять свою окраску даже в полной темноте или при слабом свете, имитирующем освещение его «дома» полной луной. Попрактиковавшись, каждый может научиться читать часы краба, сравнивая окраску его тела со справочной морской картой. Если каждый час регистрировать распределение пигмента, то можно вычертить график, на котором будет отчетливо видно взаимодействие 24-часового «солнечного» и 12,75-часового «приливного» цикла краба.

В районе Морской биологической лаборатории Вудс Хоул (Woods Hole), где было проведено много наблюдений над массачусетскими крабами, этих удивительных маленьких животных можно было собрать либо у Буззардской бухты, либо на берегу Вайньярского залива у Кейп Код (Cape Cod). Полная вода заливает углубления этого мыса примерно на 4,5 часа раньше, чем углубления бухты. Крабы, взятые из этих двух мест и перенесенные в одну и ту же слабо освещенную лабораторию, продолжают придерживаться каждый своего соотношения между солнечным и приливным циклами. Это проявляется даже в тех случаях, когда их везут пароходом на западное побережье Америки или в Европу, если в какой-то момент их не осветить короткой вспышкой яркого света, которая переставляет их внутренние часы — теперь они будут действовать синхронно.

Любого исследователя так и подмывает оторвать взгляд от толстой книги с таблицами приливов, перевести его на небольшую чашку с крабом и спросить себя: «Как у такого маленького животного может быть столь сложно переплетенная система циклов?». Но никакой реальной локализации этой способности у краба установить невозможно. Даже оторванная лапка краба, которую он инстинктивно отбросил во время боя, в течение суток или более будет постоянно менять цвет, подобно всему телу, согласуя солнечный и приливный циклы. Для перестановки же внутренних часов у краба должны остаться в целости по крайней мере один глаз и большая часть нервной системы. Поэтому можно предположить, что краб ощущает время всеми тканями тела.

Искателям жемчуга, проживающим на океанском побережье Америки от мыса Гаттерас до Вест-Индских островов и от Сан-Педро в Калифорнии до Панамы, знакомы клинообразные моллюски, известные под названием раковин помпано или кокина. Они ведут почти точный отсчет приливных ритмов, но не приспосабливают своих внутренних часов к солнечному времени. С началом прилива при шуме набегающей волны они вырываются из песка для того, чтобы вода вынесла их на берег. Как только волна отступает, они быстро прячутся, зарываясь в песок. Но во время отлива эти моллюски, наоборот, вылезают из песка и попадают в отступающую волну, чтобы она снова отнесла их в море; так заканчивается эта миграция, приводимая в действие приливом.

Наши друзья, обитающие в морях, такие, как морские черви и некоторые виды рыб, способны к комбинированному восприятию ритмов прилива, фаз луны и времени года. Сложные внутренние часы позволяют им приурочить брачные обряды к какому-то определенному приливу. Это особенно характерно для тех животных, которые ведут активный образ жизни ночью, когда тень от самой Земли как бы охраняет водные просторы.

Нетрудно понять, как могут палоло или лаурестесы избегать дневного света. Более удивительным, но менее понятным для нас является механизм, при помощи которого они приспосабливают свои действия и к лунному дню, длящемуся 24,8 часа (от одного восхода Луны до другого), и к лунному месяцу, состоящему из 29,5 дня — от одного полнолуния до другого. Однако в октябре и ноябре (когда 3/4 луны освещены солнцем) во время ночного прилива из коралловых рифов Южных морей выползают сегментированные черви палоло и оказываются на поверхности воды в таком огромном количестве, что местные жители устраивают в это время особые ночные праздники — трапезы, на которых главным лакомством считается блюдо из червя палоло.

Картину, напоминающую брачный обряд морских червей, мы наблюдали на Калифорнийском побережье, к югу от Монтерея, как только спустилась ночь и взошла полная луна. Это чудо происходит лишь весной, когда ночной прилив достигает своей наивысшей точки. Только тогда похожие на корюшек лаурестесы превращаются в акробатов и выбрасываются на берег к восторгу тысяч зрителей, которые приходят восхищаться этим чудом, унося домой полные корзины рыбы. Сначала каждая самка лаурестеса пробуравливает песок по вертикали своим хвостом, чтобы отложить яйца. В этот момент вокруг нее на берегу крутятся один или два самца. Затем она извиваясь выскакивает из песка как раз тогда, когда следующая волна может снести ее вместе с ее партнерами обратно в море. В следующие полмесяца, если, конечно, не будет сильного шторма, буруны не забегают так далеко на сушу. К тому времени из яиц лаурестеса разовьются маленькие рыбки, готовые нырнуть в волны и присоединиться к своим родителям в Тихом океане. Ясно, насколько важен здесь расчет времени. Но как лаурестес узнает это время?

Пытаясь выяснить, что же приводит в действие живые часы, ученые преуспели главным образом в том, как остановить или переставить их механизм. Любой человек может временно остановить внутренние часы муравья, просто поместив это насекомое в светонепроницаемую коробку. Внезапная и необычная перемена тут же успокаивает муравья и действует на него так же, как настоящая ночная тьма. Этот простой метод оказывается весьма действенным в отношении многих биологически родственных животных со сложными глазами. Очевидно, когда сигналы от глаз к мозгу внезапно перестают поступать, то механизм времени оказывается блокированным. Но как?

Вероятно, самая заметная остановка в деятельности насекомых происходит во время их развития, что помогает им пережить зиму в тех краях, где регулярно наступает холодная погода. Создается впечатление, что в организме животного существуют не только часы, но и календарь. Поскольку всегда можно без затруднений достать яйца кузнечиков и куколки мотыльков, ведущих себя подобным образом, ученые смогли детально познакомиться с рабочим механизмом этой системы. После нескольких недель холодов с наступлением тепла каждый раз мозг насекомого, видимо, преодолевает паузу в развитии.

Если ранней осенью пересадить мозг от куколки, соответствующим образом охлажденной, в интактную куколку, то он будет служить новой хозяйке будильником, побуждающим ее к дальнейшему развитию. Очевидно, после холодов мозг начинает вырабатывать гормоны, которые преодолевают тормозное действие желез всего организма. Только тогда может завершиться превращение куколки мотылька, в результате которого гусеница преобразуется во взрослого мотылька, готового покинуть куколку и найти себе подругу. Подобные же контролируемые гормонами нервные центры кузнечика приостанавливают развитие его яиц до весны, а затем это развитие продолжается, пока не появится на свет еще не вполне зрелый кузнечик.