Танцы рыб, диалекты кошек. Как растения, насекомые и другие живые организмы воспринимают окружающий мир и общаются друг с другом

Таксисы, феромоны и запахи

Вообще говоря, таксисом называют направленное движение в сторону стимулятора или от него (соответственно, могут быть положительные и отрицательные таксисы). Простейший таксис, который вы наверняка не раз наблюдали, это движение растения вслед за солнцем — особенно легко это увидеть у цветковых, например у подсолнечника или тюльпана. Такое движение называется гелиотаксисом: листья разворачиваются, а цветок поворачивает «голову» в ту сторону, где солнца больше всего, чтобы увеличить эффективность фотосинтеза. Гелиотаксис становится возможным благодаря чувствительным моторным клеткам, в которых находится множество ионных насосов, и в зависимости от света или тени давление в них меняется.

А вот маленькие черепашата сразу после вылупления активно ползут в сторону океана. Все разом, как будто сговорившись и как-то обсудив траекторию.

На самом деле черепашки подчиняются заложенному в них механизму положительного гидротаксиса — это потребность двигаться в область повышенной влажности. Такой гидротаксис есть у очень многих живых существ — и растений, и животных. Ряд личинок беспозвоночных, например червей, при пересыхании почвы уползает туда, где влаги больше: чтобы не пересохнуть, как почва.

Таким же образом ведут себя некоторые бактерии. Например, цианобактерии — фотосинтезирующие родственники бактерий — тоже обладают положительным гидротаксисом. В одном исследовании, авторы которого изучали поведение цианобактерий, проживающих в пустыне, указывается, что те безошибочно определяли увлажненность почвы.

Есть еще один вид таксисов, и вот его-то как раз можно использовать для настоящего общения. Речь о хемотаксисе: химические таксисы — это основа основ любого взаимодействия организмов, не способных к абстрактному мышлению и разговору. Один организм выделяет химические вещества, а другой, воспринимая их, «принимает решение» — двигаться ли навстречу для спаривания или бежать со всех ног, потому что там хищник. Хемотаксис едва ли не древнейший способ восприятия реальности. Все живые организмы на земле выделяют молекулы и поглощают их, чутко отслеживая концентрацию. Химия — важный элемент общения. «Ощущают» растворенные в воде молекулы даже одноклеточные существа и выстраивают свою траекторию и поведение, исходя из полученной информации.

С помощью химии общаются и растения. Они выделяют как вещества, интересующие другие виды (например, хищные растения приманивают к себе жертв), так и вещества, воспринимаемые другими растениями. Например, поврежденные листья выделяют соответствующие вещества, и другие части растения, воспринимая их, могут «подготовиться» к тем или иными гостям. Пока что достоверно неизвестны все пути такого общения, и специальная наука фитосемиотика продолжает изучать этот вопрос.

Скорее всего, все знают и про феромоны — специальные молекулы, которые выделяют различные виды живых существ, чаще всего в период спаривания. Насекомые для «общения» используют летучие вещества, которые, попадая на антенны других представителей шестилапых, и передают информацию. Вспомним муравьев: они живут одной большой семьей, в которой каждый муравей выполняет определенную функцию. Между собой они общаются именно феромонами — оставляют метки на пути к пище, метят друг друга и оценивают потенциальную враждебность посетителя муравейника. Феромоны бывают самые разные: от тех, что сообщают конкретную информацию — о желании спариться или страхе, — до тех, которые контролируют стадии развития или, например, линьку.

Ощущают феромоны и позвоночные, причем для этого у них, по всей видимости, есть специальное устройство — орган Якобсона, или вомероназальный орган. Мы с вами достаточно плохо воспринимаем эту химическую сферу жизни (хотя некоторые физиологи утверждают, что и у людей орган Якобсона, «считывающий» феромоны, работает, хоть и не так хорошо, как у других животных). Но и без феромонов мир запахов огромен — опять же, не для нас с вами, хотя мы и любим цветы, пахнущие свежестью, или шерстку кота, напоминающую по запаху белые грибы. Остальные же животные буквально купаются в океане химических веществ, извлекая из них огромное количество информации и общаясь между собой. Если у вас есть собака, вы наверняка периодически умилялись и удивлялись ее способности находить что-то исключительно по запаху. Дело в том, что мир собак — это в первую очередь мир запахов: они чувствуют их в тысячу раз лучше, чем мы с вами. По запаху собака может точно определить, кто и когда был у ее любимого дерева, что он тут делал, куда потом пошел; самка это была или самец, какого возраста, размера… Это буквально дополненная реальность, показывающая и настоящее, и прошедшее, — но собака в ней живет и прекрасно ориентируется.

Метки, которые оставляют собаки и коты, — это тоже вариант общения, так они сообщают другим представителям своего вида о себе.

Как собака воспринимает запах? Так же, как и мы с вами, — через носовые ходы, где располагаются обонятельные рецепторы. От них по обонятельным нервам информация «поднимается» в мозг, в обонятельный центр, где ее обрабатывает тысяча нейронов. Область обонятельной зоны мозга собаки больше человеческой в 10 раз, а самих обонятельных клеток у них почти в 35 раз больше — 225 млн против всего лишь 5 млн. В совокупности всё это и дает им такую невероятную способность воспринимать мир через запахи. У разных собак эта способность разная, есть и такие, у кого обоняние развито хуже, есть и абсолютные рекордсмены (у бладхаундов обонятельных клеток около 300 млн!).

Что насчет звуков?

Таксисы, если можно так выразиться, это «простой» способ восприятия информации, часто служащий не для того, чтобы передать ее от существа к существу, а для того, чтобы сообщить ему информацию об окружающей среде. Множество животных общаются звуком, совсем как мы с вами. Мир живой природы разнообразен в этом плане: и птичьи трели, и мяуканье кота, и стрекот дельфинов. Чаще всего такие сигналы крайне экспрессивны и наполнены единственным смыслом: это или короткое «Убирайтесь, это моя территория», или «Сверху хищник», или даже «Срочный сбор группы». Это сигналы ситуативные, конкретные, важные только для состояния здесь и сейчас.

Вот, например, птицы. Они отлично слышат, их основная система для общения между собой и с другими живыми организмами — это звуковые сигналы. Таких сигналов у них множество: это и трели «вижу хищника», и позывные «все сюда», и громкие призывы «тут много пищи». Птицы обладают максимальным набором различных звуковых форм среди животных! Можно вспомнить еще и звукоподражание — наверняка на просторах сети или в реальной жизни вы встречали «говорящих» попугаев или певчих птиц.

Причем отдельные формы звуков могут быть популяционно- или даже семейно-специфичными: птицы передают их потомкам по наследству, и другие, даже представители того же вида, сигнал не поймут.

Птицы летят на юг именно тогда, когда дни становятся короче, и возвращаются, когда приходит весна. Каким образом они понимают, что время пришло?

Для ориентации в пространстве у птиц, как многие знают, есть встроенный магнитный компас, его открыли еще в прошлом веке. Но, помимо него, у них есть еще солнечный и даже звездный компас. Именно в совокупности они обеспечивают птицам полное понимание происходящего вокруг: какой период года, где конкретно они находятся, что нужно делать дальше. Компас, судя по всему, работает крайне специфическим образом, на основе так называемых бирадикальных реакций. Если объяснять простыми словами, то реакция, в которой участвуют два радикала (они могут образовываться, например, при разрыве связей внутри молекулы), может быть ускорена магнитным полем Земли. Магнитное поле «слабое», но радикалы очень неустойчивы, и силы поля вполне хватает. Так ориентация магнитного поля влияет на реакции, и птицы, оценивая продукты этих реакций, ориентируются в пространстве. Звучит сложно, так как тут биология и химия уступают место физике, но и сам по себе магнитный компас — крайне сложная штука. Если хочется подробнее разобраться в сложных бирадикальных реакциях, то есть хорошая статья на эту тему.

Используют звуковую коммуникацию и дельфины. Вы наверняка слышали, что дельфины — невероятно умные животные. И это правда, именно поэтому между ними развито общение с помощью и языка тела и жестов, и звуковой сигнализации. Есть мнение, что в «языке» дельфинов существуют части речи, предложения, слоги, есть даже диалекты и дельфиний «язык» разнится от популяции к популяции! Звуков у дельфинов множество, причем большая часть основана на ультразвуке, поэтому мы не можем их услышать без специальных приборов.

Не отстают от дельфинов и… домашние кошки. У них невероятное количество самых разных звуков — более 20! Есть специальные звуки для общения между собой, громкие недовольные звуки для драк и защиты территории, призывные звуки для общения с человеком (причем некоторые исследователи утверждают, что коты умеют имитировать крик младенца!), нежные звуки для взаимодействия с маленькими котятами… И у них, согласно некоторым исследователям, тоже есть диалекты, да такие, что кошки из разных уголков земли могут не понимать друг друга!

Звуками кошек ученые заинтересовались еще в середине прошлого века, когда были выделены первые 16 основных звуков. Авторы работы тоже отметили «диалекты» кошачьего, правда, весьма забавным образом: английские коты, сообщается в статье, говорят mews, китайские — mio, а арабские — naona.

Разговаривают, кстати, даже рыбы, которые традиционно считаются немыми. На самом деле они те еще любители поболтать, особенно во время нереста. По словам ихтиолога Валерии Сошниной, главного специалиста отдела молекулярной генетики ФГБНУ «ВНИРО» и научного сотрудника кафедры ихтиологии МГУ, это наиболее характерно для карповых рыб, обладающих специфическим Веберовым аппаратом. Он соединяет плавательный пузырь со слуховой капсулой рыбы и не только улучшает слух как таковой, но и дает способность производить звуки. Веберов аппарат — характерная черта именно надотряда костнопузырных (Ostariophysii), к которым относятся карпы и всем известные пираньи. Аппарат позволяет им издавать разные звуки — от угрожающих ударных до брачного «мурлыканья». Помимо использования аппарата, карпы еще могут скрежетать зубами — у них, в отличие от многих других рыб, они располагаются в глотке и называются глоточными. А вот сомы, например, используют для общения не собственный «голос», а предметы окружающей среды — они ударяют грудными плавниками по камням, сообщая сородичам нужную информацию.

Язык тела

Самым известным примером животного, использующего для общения язык тела и жестов, является, конечно, пчела. Язык медоносных крайне сложен и расшифрован только частично. Иногда его называют танцем, хотя только «танцевальными» движениями он не ограничивается — в процессе танца выделяются химические вещества, дополнительно стимулирующие других пчел. Танец очень сложен, хотя основных движений в нем всего два — круговое и виляющее. Например, если пчела-разведчица обнаружила далеко от улья большие запасы пыльцы, то она исполняет виляющий танец, при этом движений будет тем больше, чем дальше от нее находится пыльца. Другие пчелы считывают эту информацию и точно понимают направление и дальность полета.

Отдельно стоит отметить, что у пчел, как и у многих других животных, тоже есть диалекты, характерные для конкретного улья и только для него.

Млекопитающие для общения на языке тела чаще всего используют хвост и уши. Виляющий хвост собаки и гордо поднятый вверх хвост кота — это знак, сигнал, что животное находится в хорошем расположении духа и готово к дружескому взаимодействию. Уши — тоже важный показатель состояния животного: у настороженного кота уши стоят торчком, он прислушивается к окружению, а если животному страшно, то уши прижаты к голове. При агрессии и угрожающем поведении в «говорение» включается всё тело: у разъяренного кота шерсть приподнимается (так он кажется больше), а пасть оскалена, чтобы продемонстрировать сопернику весь набор острых как сабли зубов. Поза подчинения тоже хорошо понятна: хвост поджат, голова склонена к земле, животное изо всех сил старается быть маленьким и незаметным.

У рыб тоже есть своеобразный язык тела. Для общения они используют специальный орган, называемый боковой линией. Боковая линия есть у всех рыб, но для «связи» ее особенно успешно используют стайные — например, сельди и сардиновые. Боковая линия — сложный орган, состоящий из очень чувствительных клеток, тонко воспринимающих изменения в окружающей среде. Рыбы с помощью боковой линии «понимают», что делают другие — уплывают от хищника, двигаются к пище или просто дрейфуют в толще воды. Так рыба корректирует свое поведение исходя из общего поведения стаи, не отделяясь от нее. Язык тела у рыб тоже есть — и агрессивное поведение самцов во время брачного периода отлично заметно. Например, колюшка раздувается и поворачивается боком, демонстрируя другим самцам брюшные колючки.

Брачный язык тела встречается у многих рыб, причем иногда он довольно сложен и наполнен различными жестами и позами, сменяющими друг друга.

Отдельным любопытным явлением среди языков тела и жестов можно назвать «говорящих» обезьян. Вы наверняка что-то слышали или читали об Уошо — самке шимпанзе, выучившей несколько сотен слов на языке жестов. Уошо так хорошо ими овладела, что могла сама составлять новые слова из уже имеющихся — например, лебедь, по ее мнению, был «птица-вода», а холодильник — «холод-ящик». Помимо этого, Уошо научилась ругаться: несмотря на то, что при общении с ней исследователи использовали слово «грязный» только в прямом значении, она правильно распознала его ругательный потенциал. Она даже составляла целые предложения по типу «холод-ящик — есть», что означало «дайте мне еду из холодильника». Похожие эксперименты проводили и с бонобо, другим видом обезьян, и там результаты были даже интереснее: один из бонобо не только выучил около 600 слов, но еще и «работал» переводчиком между учеными и другими бонобо. Одна из исследовательниц долгое время работала с гориллой и также добилась любопытных результатов, однако конкретно этот эксперимент признается не всеми учеными — некоторые ставят под сомнение его чистоту. Эксперименты по обучению приматов «языку» продолжаются и сейчас — возможно, прорыв в понимании психики наших ближайших родственников не за горами.

Заключение

Можно сделать вывод, что абсолютно все живые существа коммуницируют между собой — выделяя ли химические вещества, используя ли звуки или выделывая танцевальные па. Живой организм — это открытая система, которая постоянно взаимодействует с окружающей средой, и общение с себе подобными и другими видами — важная часть этой открытой системы. Пока что не расшифрован полностью язык пчел, не создан переводчик с кошачьего, да и дельфиний язык во многом остается загадкой — вопросов, как всегда, больше, чем ответов. Но с каждым годом научное сообщество открывает всё новые и новые удивительные способы общения, так что как знать — может быть, когда-нибудь нам удастся по-настоящему поговорить с другим видом, проникнув в самое сердце его бытия.