Помоги проекту - поделись книгой:
Однако и много позже в Азии, а особенно в Европе господствовали канонизированные взгляды древних, и отступать от них было не только невозможно, но и очень опасно. Только через пятьсот лет это осмелился сделать Франческо Реди.
Конечно, Реди жил уже в другое время, ему не грозило, как, допустим, Мигелю Сервету, обвинение в ереси и сожжение на костре. Но и в XVII веке было достаточно схоластов, достаточно сильна была церковь, а главное, было очень мало фактов, опыта, обобщений.
Через столетие Феличе Фонтана, проделав более шести тысяч опытов, не только подтвердил догадку Джурджани, что яд действует лишь на кровь, а проглоченный — безвреден, но и открыл целый ряд реакций организма на змеиный яд. Наконец, с помощью микроскопа он тщательно изучил строение зубов змей и доказал, что далеко не все змеи ядовиты — ведь не у всех змей, оказывается, есть ядовитые железы и зубы, снабженные ядопроводящими каналами. Раньше, считая всех змей ядовитыми, люди были убеждены, что змея не кусает, а жалит и жалом ей служит раздвоенный язык.
Исследования Фонтана сильно продвинули вперед науку о пресмыкающихся и соответствующую область медицины. Однако прошло по крайней мере еще столетие, прежде чем открытие Фонтана помогло людям сделать следующий, очень важный шаг — открыть противозмеиную сыворотку.
В 1887 году, экспериментируя с голубями, французский ученый Севаль установил, что при повторном введении птицам яда гремучей змеи они становятся гораздо менее восприимчивыми к этому яду. Севаль в конце концов добился того, что голуби не реагировали на дозы яда, в шесть раз большие смертельных.
В 1889 году этим вопросом занялся немецкий ученый Кауфман, а через три года, в 1892 году, французский исследователь Кальметт доказал, что животных можно сделать невосприимчивыми к яду, если им многократно вводить постоянно увеличиваемые, но тем не менее безопасные дозы яда.
Вслед за Кальметтом этим вопросом занялся другой француз Ц. Физали. В начале нашего века благодаря его работам и исследованиям уже применяется антизмеиная сыворотка, но лишь в 1922 году Физали публикует окончательные и обобщенные результаты своих многолетних исследований.
С этого момента человечество получило могучее оружие в борьбе за жизнь людей. Конечно, и открытия, и применение этих открытий на практике стало возможным лишь благодаря новейшим по тому времени достижениям медицины и биологии, физики и химии, благодаря Джурджани и Реди, Фонтана и многим другим ученым. И все-таки люди навсегда останутся особенно признательны этим двум французам — Кальметту и Физали, открытие которых спасло и спасает тысячи, а может быть, и сотни тысяч человеческих жизней.
Открытие, точнее, метод, предложенный Кальметтом и Физали, оказался так же прост, как и эффективен: лошади делают прививку змеиного яда — небольшую и сильно разбавленную дозу, не могущую причинить ей вреда. Однако ядовитые вещества, попавшие в кровь, вызывают немедленную реакцию в организме животного — в крови вырабатываются так называемые антитела, которые уничтожают попавших в кровь «врагов». Через некоторое время лошади делают еще одну прививку, затем еще и еще, каждый раз увеличивая дозу яда. И каждый раз в крови животного вырабатываются новые антитела. Через 16 месяцев лошадь становится настолько невосприимчива к яду, что на нее уже не действует доза в 2 грамма яда (в то время как не иммунизированную лошадь может убить доза в 80 раз меньшая). Такая лошадь уже пригодна для дачи сыворотки. Собственно, сыворотка — это и есть сама кровь лошади, насыщенная антителами, готовыми в любой момент к борьбе с «врагом». Попав в кровь человека, укушенного змеей, эти антитела немедленно начинают действовать.
Соответствующим образом обработанная сыворотка в запаянных ампулах долго хранится и легко транспортируется.
Не случайно, конечно, люди много веков искали способы нейтрализовать действие змеиных ядов. По данным Всемирной организации здравоохранения, в середине нашего века укушенных змеями людей ежегодно насчитывалось примерно 500 тысяч (в прошлые века, да и в начале нашего, видимо, гораздо больше). До применения современных методов лечения 20–40 %, а в иные годы в некоторых странах и до 70 % укушенных людей погибало. Сейчас благодаря применению сыворотки число смертных случаев значительно снизилось. Например, в Бразилии, где ранее погибало до 27 % людей, укушенных змеями, сейчас гибнет лишь 8 % (по данным А. Г. Банникова и Н. Н. Дроздова ранее погибало до 40 %, сейчас — 1 %). В южной Японии соответственно — 15 % и 3 %, в США — 6 % и 2 %. Общее же число смертных случаев снизилось по всему миру до 2–3 %, и приходятся они в основном на Индию, страны Юго-Восточной Азии и Южной Африки, то есть на те районы земного шара, где пострадавшим пока не могут оказать своевременную помощь. В Европе же смертные случаи от укусов змей единичны. Ученые считают, что в ближайшее время, благодаря сыворотке, смертные случаи от укусов змей будут полностью исключены.
Итак, проблема, над решением которой бились люди, решена. Однако вряд ли многовековое стремление найти средство, спасающее от действия змеиных ядов, имеет отношение к змее — символу медицины. Почему же змея обвивает посох Асклепия и что же все-таки означает появившаяся затем рядом с нею символическая чаша? Может быть, древние знали о змеях что-то такое, что потом ускользнуло от внимания потомков? Трудно сказать — у нас нет никаких фактов, кроме самого факта — символа медицины — змеи.
Вряд ли можно считать, что змея стала символом медицины благодаря «териаку», изобретенному в античные времена.
О знахарях и врачах-шарлатанах, усиленно в разных видах использовавших змей, тоже говорить не имеет смысла — это не серьезно, да к тому же, оглядываясь на них, можно было бы символом медицины сделать и жабу — она ведь у них была не менее популярным «снадобьем».
Из гораздо более позднего, чем античные времена, — из XV века до нас дошло любопытное свидетельство известного армянского врача Амирдовлата: «Когда наступает зима и змеи уходят под землю, — писал в своем труде этот врач, — глаза их слепнут от силы холода. Когда наступает лето, змеи находят укроп, немного едят его, несколько протирают им глаза, и тогда они открываются. Когда врачи увидели это, они поняли, что укроп улучшает зрение, записали и сохранили это испытанное средство».
Вряд ли в действительности сыграли змеи какую-нибудь роль в открытии благотворного действия укропа на зрение, но знаменательно, что змеи фигурируют в научном труде в такой необычной для них роли.
Однако подобные свидетельства ученых встречаются крайне редко. Тем не менее змеи заняли прочное место в медицине. И не только символическое!
Еще в прошлом веке ученые заметили, что змеиный яд, попадая в кровь, заставляет ее свертываться. Образуется тромб, который вызывает тяжелое заболевание и часто приводит к смерти человека. Но нередко бывает и наоборот — повышенная свертываемость крови человеку необходима. Например, при сильных кровотечениях, когда гибель может наступить от потери крови. И вот сравнительно недавно найдено средство, сгущающее кровь и останавливающее кровотечение. Этот препарат создан на основе яда гюрзы, или индийской кобры.
Случается и так: кровь слишком сгущается, происходит закупорка сосудов, и это часто приводит к трагическим последствиям. Препарат, изготовленный с применением яда малайской гадюки, делает на какое-то время кровь не способной к свертыванию и помогает избежать закупорки сосудов.
Яд змей применяют при лечении проказы и ревматизма, его испытывают, и довольно успешно, для разрушения злокачественных опухолей. Советский ученый А. С. Мелик-Карамян разработал метод лечения бронхиальной астмы препаратами из змеиных ядов. Есть показания, что яд помогает при стенокардии, наконец, его успешно применяют как успокаивающее средство, вполне заменяющее морфий и не дающее таких тяжелых последствий.
В начале нашего века было сделано еще одно замечательное открытие, которому предшествовал довольно странный случай. Собственно, поначалу ничего странного не произошло — в 1908 году в одном из селений штата Техас змея укусила человека. Укус гремучей змеи, как известно, очень опасен. Но пострадавший, хоть и тяжело перенес последствия укуса, к счастью, остался жив. Это действительно было счастьем, и не только для него, но, как впоследствии оказалось, для тысяч людей.
Дело в том, что человек этот страдал тяжелой болезнью — эпилепсией. И вдруг, после укуса змеи, он навсегда избавился от нее.
Случайность? Врачи — люди благороднейшей в мире профессии — не признают случайностей, используют малейшую возможность, если она сулит здоровье людям. Может быть, змеиный яд — как раз то лекарство, которое способно избавить от тяжелой и неизлечимой болезни?
Опыты показали, что эти яды облегчают течение эпилептических припадков и значительно снижают их количество у больных (правда, по не установленным пока причинам, яд действует не одинаково благотворно на всех). И вот сравнительно недавно в Германской Демократической Республике стали выпускать препараты, способствующие излечению этого недуга. А сотни людей (и среди них, наверно, немало таких, которые терпеть не могут или очень боятся змей) не знают, что облегчением своих страданий они обязаны ядовитым гремучим змеям.
Фактически изучение подобных свойств змеиного яда лишь началось, а уже известно, что он не только помогает лечить десятки болезней, но и облегчает диагностирование (в основном заболеваний крови).
Химикам пока не удалось найти искусственный заменитель змеиного яда. А его с каждым годом нужно все больше и больше: все яснее люди понимают, что он открывает перед учеными новые возможности вернуть людям здоровье, спасти человеческие жизни. И если пока еще не открыто, не понято, почему древние избрали символом медицины змею, то уже совершенно ясно, что они были правы — змею действительно можно считать символом медицины.
3. Свет и тепло
С лягушками не так-то все просто. Конечно, они очень удобные лабораторные животные, но все-таки с причудами. Посадят их в террариум, а они голодовку объявляют — не едят, даже не смотрят на валяющихся на дне террариума мух и жучков. Ну, можно было бы объяснить это, допустим, тем, что в неволе лягушкам не до еды. Так нет — стоит в террариуме появиться случайно залетевшей мухе, как все лягушки бросаются на нее, вернее, стреляют в нее своими языками. Одной лягушке посчастливилось — она поймала муху. Остальные сразу успокоились и по-прежнему не смотрят на валяющихся вокруг насекомых. И съесть их можно сколько угодно, не затрачивая никакого труда, а лягушки будто сговорились умереть голодной смертью, но не трогать подкинутых им мух.
В общем, при каких-то обстоятельствах они не едят, а при каких-то — сами добровольно позволяют себя съесть, даже как будто с радостью прыгают в пасть змеи или ужа.
В конце концов люди поняли: лягушки хватают только движущиеся предметы (они могут схватить и движущуюся тряпочку, и лепесток цветка, летящего по ветру). В желудке у лягушек находили и не такое. Поэтому и неподвижных насекомых они не трогают, хватают только летящих или бегущих. Как кормить этих животных в террариуме, как приспособиться к «чудачеству» лягушек? Представьте, придумали: изобрели вращающийся столик. На него кладут кусочки мясного фарша или тех же мух, которых раньше просто бросали в террариум. Крышка столика начинает вращаться, и лягушки принимаются активно «ловить» движущуюся добычу.
Причины голодовки были выяснены и устранены. Что же касается поведения животных перед лицом змеиной опасности, то тут, казалось бы, все ясно: змеи гипнотизируют свою жертву. Мнение о гипнотической силе змей было так распространено, что даже многие серьезные ученые верили в нее и не задумывались как-то, что гипноз — это ведь внушение, навязывание своей воли другому. А как «оформляет» змея свой «приказ» лягушке прыгнуть навстречу, какие «мысли» внушает ей? Если задумывались над этим и не могли объяснить механику гипноза, находили другое объяснение: лягушки при виде своего смертельного врага просто цепенеют от страха. Еще бы — этот знаменитый немигающий взгляд змеи! Однако люди забывают, что на змею смотрит не человек, который, кроме этого взгляда, «видит» и все остальное — то есть все, что мы знаем страшного о змеях. Но ведь лягушка-то ничего подобного не знает. И страшный, с нашей точки зрения, взгляд змеи кажется ли ей таким уж страшным? А может быть, наоборот — кажется красивым? Кто знает? «Что является идеалом красоты для жабы? — задавал когда-то вопрос Вольтер и сам же отвечал: — Другая жаба». Так в какой-то степени может быть и тут.
Но факт есть факт — лягушки не только застывают при виде змей, но и часто прыгают им навстречу. Споры по этому поводу велись до недавнего времени. Одни все-таки верили в гипноз, другие, более осторожные, считали, что тут действует страх, буквально парализующий всех. Давид Ливингстон в своих воспоминаниях о путешествии в Африку рассказывал: увидав спускающуюся с дерева змею, молодой африканец буквально оцепенел и не в силах был двинуться с места, и только выстрел Ливингстона спас его. Что ж, страх — чувство могучее. Тот же Ливингстон рассказал, как сам пережил чувство страха, когда неожиданно на него бросился лев. Ливингстон тоже оцепенел — не мог ни крикнуть, ни пошевелить пальцем. Этот своеобразный паралич был настолько силен, что лев, приняв человека за мертвого, не заинтересовался им — мертвечину, как известно, львы не едят.
Так что дело, во-первых, не в змее, а в страхе и, во-вторых, нельзя подходить к чувствам лягушек с человеческой меркой. Тем не менее «индейцы Майнаса и теперь твердо уверены в том, что большой боа может заворожить охотника, и тот якобы не способен сдвинуться с места, пока кто-нибудь не подоспеет, не рассеет выдыхаемые змеей струи воздуха и не вернет волю завороженному. Многие склонны считать, что маленьких зверей змеи действительно околдовывают. Я сам был свидетелем такого случая… Большая змея в каких-нибудь четверть часа расправилась с застывшей на месте лягушкой, которая не могла спастись бегством и в конце концов, словно в отчаянии, прыгнула навстречу змее, что и решило ее участь». Это пишет известный путешественник Э. Пеппиг в книге «Через Анды к Амазонке».
Так как же быть? Факт гипноза, колдовства, казалось бы, налицо. Но ни логического, ни какого-либо другого объяснения ему нет.
Однако тут требуется внести ясность и для ясности вернуться в XVII век и вспомнить опыт, проведенный немецким ученым Кирхером в 1646 году. Он связывал ноги курице, мгновенно переворачивал ее и придерживал некоторое время в таком перевернутом состоянии. После этого курица оставалась лежать неподвижно в той же позе, в какой была «уложена» на стол, даже когда ей развязывали ноги. Смысл опыта стал ясен позже и получил название акинеза. Для того чтобы привести животное в состояние акинеза, оказывается, вовсе не обязательно связывать ему ноги или, скажем, проводить по его телу меловую черту, как это делал Кирхер. Весь смысл в переворачивании, причем — мгновенном! И животное остается как бы застывшим в определенной позе, словно действительно загипнотизированным.
В Европе это явление стало широко известно лишь после опытов Кирхера. В Азии же и Африке нечто подобное знали очень давно. Во всяком случае, в Египте и Индии заклинатели змей пользовались таким «гипнозом» испокон веков. Они молниеносно хватали приходящую в возбуждение кобру за шею, слегка надавливали пальцем на затылок, и змея впадала в состояние акинеза. Тогда фокусник-заклинатель проделывал с ней все, что угодно, — змея ни на что не реагировала.
Лягушки и жабы тоже легко впадают в состояние акинеза — достаточно положить это существо между ладонями, быстро перевернуть, и они застынут, «заснут». Явление акинеза свойственно и другим животным.
Подобное явление иногда называют гипнозом, хотя акинез ничего общего с подлинным гипнозом не имеет.
Но в поведении лягушки при встрече со змеей нельзя сослаться на акинез. Нельзя отнести ее поведение и к явлению так называемого тонатоза — оцепенения, шока, который наступает у животных в результате каких-то неожиданных потрясений, как, например, внезапное нападение хищника. В таких случаях они, помимо своей воли, как бы «притворяются» мертвыми, и это нередко спасает им жизнь. Но лягушка ведь не «притворяется» мертвой, наоборот, часто сама двигается навстречу змее!
Может быть, это странное поведение лягушки еще долго оставалось бы неразгаданным и его относили бы либо к магическим чарам змеиного взгляда, либо к каким-то чудачествам лягушки, если бы лет двадцать тому назад в какой-то счастливый день американские ученые из Массачусетского технологического института в очередной раз не водрузили лягушку на лабораторный стол и не занялись ее зрением. Нет, ни Дж. Леттвин, возглавлявший эту группу, ни его сотрудники не собирались разбираться в «чудачествах» лягушки. Они вообще не собирались делать никаких открытий. Считая, что глаз лягушки устроен так же, как и все глаза позвоночных, а стало быть, и людей, только более примитивно, ученые рассчитывали узнать кое-что дополнительно о свойствах человеческого глаза. Но с первых же шагов в своей работе они поняли, что стоят на пороге интересных открытий.
Прежде всего выяснилось, что глаз лягушки, как и сама система ее зрения, резко отличается от глаз и зрения других позвоночных. До сих пор ученые твердо знали: глаз, точнее, его сетчатка, получив зрительную информацию, оценивает и «распределяет» ее: часть передает в рефлекторный отдел мозга для «немедленных действий», часть в кору головного мозга для расшифровки и оценки. У разных животных по-разному распределяется зрительная информация, но у всех львиная доля идет не в рефлекторный отдел. У лягушки же — чуть ли не 95 % зрительной информации поступает как раз в отдел рефлекторный. Что это значит? Хорошо это или плохо?
Для лягушки, безусловно, хорошо. Жизнь лягушки не отягчается никакими комплексами. Специальные приборы, соединенные с тонкими электродами, вживленными в волокна зрительного нерва лягушки, рассказали людям, что видит, как видит и как реагирует на увиденное это земноводное. Для начала стали показывать фотографии, очевидно, идеальных с точки зрения лягушки мест обитания. Однако сидящая на столе лягушка никак не прореагировала на увиденное — ей не «захотелось» сменить лабораторный стол на прекрасное болото. А если говорить точнее — она просто не увидела ничего, хотя и смотрела.
Затем на экране вместо фотографий появился небольшой квадратик. Он начал двигаться, менять направления — лягушка оставалась к нему равнодушна. Но когда вместо квадратика появился кружочек — лягушка оживилась. Снова квадратик — снова равнодушие. Изображение с закругленными краями вызывало интерес лягушки, и чем больше эти края были закруглены, тем активнее реагировала она на изображение. Второй фактор: чем быстрее двигалось изображение, тем больше интересовало оно лягушку. Потом выяснилось, что на ритмично движущиеся в оба направления предметы она не обращает внимания, а на беспорядочно мечущиеся реагирует активно.
Даже не расспрашивая лягушку, можно ответить за нее: ни фона, на котором находится насекомое, ни вообще пейзажей она не видит. Лягушка видит лишь движущееся насекомое и реагирует на него молниеносно — человеческий глаз не в состоянии уследить за охотой лягушки. Вот что значит не терять времени на обработку информации! Увидел — и действуй! То есть лови насекомых. Нервные волокна, управляющие этими действиями лягушки, ученые назвали «детекторами насекомых». Конечно, у этой системы есть и отрицательные стороны: поскольку информация не обрабатывается в мозгу лягушки, а сразу же зовет к действию, лягушка часто ошибается — хватает любые движущиеся пятнышки или предметы, если они небольшие и закругленные. Ученые проделали множество опытов и убедились в этом. Правда, схватив предмет, оказавшийся несъедобным, лягушка тут же выплевывает его (хотя иногда может и проглотить впопыхах лепесток цветка). Но что очень интересно — не «расстраивается» от своей неудачи: приборы показали, что мозг просто не реагирует на это, не фиксирует неудачу, лягушка не помнит о том, что с ней произошло секунду назад. Она снова будет смотреть на движущиеся предметы, ловить только их, не замечая неподвижных.
Однако, имея только «детектор насекомых», долго не проживешь — он ведь выбирает лишь приблизительно похожие, допустим, на мух, изображения. Уточняет это изображение «детектор контура» или «детектор контроля»: он уже точно определяет границу света и тени. Есть у лягушки еще два «детектора» — движения и затемнения. Все они работают слитно, одновременно, помогая друг другу и дополняя друг друга. То есть помогая лягушке получать только нужную ей информацию.
Конечно, скучно жить с таким зрением. Но лягушка этого не ощущает: ведь в природе ей никто не подсовывает движущиеся кусочки бумаги и тряпочки, не тянет перед ней на ниточке бусинку. Конечно, бывает, схватит лягушка сгоряча лепесток цветка или летящее по ветру семечко, но не беда, выплюнет, а если и проглотит — тоже не отравится, тем более что такое все-таки случается не часто: в основном в поле ее зрения попадают насекомые. И как раз те, с которыми она может легко справиться, и на таком расстоянии, на котором она может их схватить своим языком.
Не способна лягушка воспринимать красоту солнечных закатов и восходов, а вот почему вдруг перестало светить солнце — зашло ли за облако или его перекрыла летящая птица и бросила свою тень на лягушку, — это благодаря своим «детекторам», в частности «детектору затемнения», лягушка отлично понимает и соответственно на это реагирует.
Когда все это ученые поняли, решился сам собой вопрос об «упрямстве» голодающих лягушек: оказывается, они просто не видели неподвижных насекомых, подложенных в террариум.
Что касается «гипноза», то и он стал очевиден в свете открытий оригинального зрения лягушек.
Медленно и плавно ползет змея. Эти ее движения — за пороговой границей лягушачьего восприятия: начни она двигаться быстрее — детекторы лягушки немедленно сработают, засекут змею, и лягушка постарается удрать. Медленно движущуюся змею лягушка просто не видит. Зато хорошо видит трепещущий ее язычок. По размерам и движению он вполне соответствует объекту лягушиной охоты. Лягушка приготовилась. Ждет. «Объект» приближается. Вот он уже совсем близко, в пределах досягаемости. Бросок… «Муха» исчезла, а лягушка попала в разинутую пасть змеи. Иначе говоря, прыгнула навстречу своей гибели.
Так была развенчана легенда о змеях-гипнотизерах и загипнотизированных лягушках. Но стоило ли трудиться ради того, чтобы развенчать одну из многих легенд? Видимо, стоило, хотя и не ради самой легенды: благодаря исследованию зрения лягушки и открытиям, сделанным в процессе этого исследования, удалось создать уникальный аппарат — «глаз лягушки». «Глаз» во много раз больше лягушачьего — его величина примерно 2 кубических метра. Но ведь и задача этого аппарата не помогать ловить насекомых, а предупреждать аварии самолетов. Если самолеты над большим аэродромом идут своим курсом, не угрожая друг другу, «глаз лягушки» их не видит. Но вот они сблизились настолько, что может произойти катастрофа, — аппарат немедленно поднимает тревогу: прореагировали, сработали его детекторы.
Лягушки помогли создать такой необыкновенный локатор; возможно, помогут сделать и еще какие-то приборы и аппараты. И пока одни ученые разбираются в этих вопросах, изучают два нормальных глаза лягушки, другие ученые заняты ее третьим глазом. Оказывается, у нее он есть. Правда, справедливости ради надо сказать, что есть он не только у лягушек, но вообще у всех животных, в том числе и у человека. Точнее, у человека это не глаз, а так называемая шишковидная железа, весящая не более двух десятых грамма и находящаяся в глубине мозга. Но когда-то это был настоящий глаз, и имелся он у всех животных. А остался более или менее похожим на глаз лишь у немногих. У лягушки он находится в коже головы, у ящериц — под кожей, у игуан и агам — прикрыт прозрачными чешуйками, а у гаттерии — только прозрачной пленкой. И глаз этот у некоторых животных может видеть, во всяком случае, различает свет и темноту.
В прошлом третьим глазом, имевшим нормальные функции, животные широко пользовались. Но для чего он нужен сейчас? Ну, допустим, гаттерия — животное, мало изменившееся за миллионы лет, и третий глаз остался у нее от далекого прошлого. А у остальных-то почему он имеется? Не в обычаях природы оставлять ненужное. Глаз этот может вырабатывать особое вещество — меланин, благодаря которому кожа земноводных светлеет в темноте. На свету меланин перестает вырабатываться, и кожа земноводных темнеет. Кроме того, третий глаз играет в жизни амфибий и рептилий и более серьезную роль.
Теплокровные животные могут чувствовать холод и жару. Они никогда добровольно не останутся на морозе или на солнцепеке до критического момента — заранее почувствуют необходимость укрыться в тепле или в тени, чтобы не замерзнуть или не получить теплового удара. Холоднокровным животным труднее. Правда, и они уходят в тень или прячутся в теплые места, когда им надо, но вот как узнать, когда именно надо? И тут на помощь приходит третий глаз, который служит этим животным термометром: холодно — ищи, пока не поздно, пока не замерз, убежище; жарко — прячься в тень, пока не перегрелся!
Однако третий глаз — термометр — примитивный прибор по сравнению с «тепловыми глазами» — термолокаторами, которые есть у некоторых змей.
Лет двести назад ученые обратили внимание, что на мордах некоторых змей между ноздрями и глазами имеются небольшие углубления. За эти углубления-ямки всех змей, независимо от того, где они обитают (а обитают такие змеи в Южной и Северной Америке, в Средней и Юго-Восточной Азии), объединили в одну группу и назвали ямкоголовыми. В жизни змей и сейчас много неясного, а десятилетия назад о жизни и строении змей вообще было мало известно. Тем не менее ученые почему-то заинтересовались такими вроде бы не существенными «мелочами», как небольшие ямки на мордах рептилий. В конце концов было установлено, что ямки эти вовсе не дополнительные ноздри, как долгое время считали. Мало того — они не связаны ни с глазами, ни с ушами и поэтому вообще не могут служить дополнением к органам зрения, слуха, обоняния или осязания. Одновременно было установлено, что каждая ямка состоит из двух камер, разделенных очень тонкой перегородкой, и что перегородку эту пронизывает большое количество нервных окончаний. Видимо, такое приспособление или такой орган для змеи важен: он играет в ее жизни существенную роль. Но вот какую? Этого люди понять не могли, пока в 1937 году американские ученые Д. Нобл и А. Шмит не проделали простой, но очень убедительный опыт. К змее, лишенной всех органов чувств, подносили завернутую в черную бумагу электрическую лампочку. Пока она не была включена, змея никак не реагировала на лампочку. Но едва ее включали и лампочка начинала нагреваться, змея на нее бросалась. Она «видела» тепло и «видела» его, как выяснилось, благодаря ямкам на морде. Ямки эти оказались термолокаторами.
В природе, естественно, змеям приходится иметь дело не с лампочками, а в основном с птицами или мелкими грызунами. А так как многие змеи охотятся ночью, то разыскать спящую птицу или притаившегося зверька с помощью зрения очень трудно. И погибли бы змеи голодной смертью, не будь у них такого приспособления.
Известно, что температура тела любого теплокровного животного выше окружающей среды. Иногда, правда, особенно у спящих животных, эта разница незначительна и составляет какие-то градусы. Но змеям и этого предостаточно: их термолокаторы, как установили ученые, реагируют на колебания температуры в одну сотую градуса (считается, что это самый чувствительный рецептор, которым располагает природа). Поэтому змея чувствует добычу издалека и двигается к ней наиболее коротким путем — ее как бы ведет тепловое излучение животного.
Люди пока еще не всегда могут проникнуть в тайны природы, а если и проникают, то далеко не всегда еще могут использовать свои открытия. Наконец, даже если и используют их в своих творениях, то опять-таки часто эти творения очень далеки от творений природы. Но в данном случае получилось иначе: открыв тайну термолокации змей, человек сумел создать по «патенту» ямкоголовых рептилий аппараты, еще более чувствительные, чем термолокаторы змей. Однако созданный людьми термолокатор состоит из десятков тысяч различных деталей, узлов и в миллион раз больше «аппарата», имеющегося у змей. Сейчас задача людей — усовершенствовать свое творение, сделать его хотя бы менее громоздким. Но удастся ли это в ближайшее время, трудно сказать. Тайна ямкоголовых змей разгадана и в то же время еще продолжает оставаться тайной.
Если термолокаторами снабжены только определенные змеи, то как же находят добычу остальные? Ведь и они часто охотятся в темноте.
Во-первых, ученые считают, что термолокаторы имеются не только у ямкоголовых, но и у других змей, лишь выражены они не так явно. У гадюк, например, хорошо ориентирующихся в темноте, термоуловители расположены в коже головы, а у питонов — на щитках по краям рта.
Во-вторых, если у змей и нет теплолокаторов, то есть другое очень оригинальное приспособление: так называемый Якобсонов орган.
Змея, постоянно высовывающая свой язычок, делает это вовсе не для того, чтобы обмануть лягушку и заставить ее прыгнуть за «червячком». Наоборот, высовывая язык, она сама таким образом обнаруживает лягушку — с помощью языка змея «принюхивается». Или, может быть, точнее — пробует воздух на вкус. А может быть, еще правильнее — делает и то и другое. Или, наконец, не делает ни того, ни другого, а действиям ее ученые пока еще не дали точного определения. Высовывая язык, змея как бы захватывает им крошечные порции воздуха и отправляет их в Якобсонов орган — большую полость, соединенную с полостью рта. Полость эта устлана высокочувствительными клетками, которые молниеносно производят «анализ» поступающих частичек воздуха, определяют их химический состав и, передавая информацию в мозг, регулирует поведение животного в тот или иной момент.
«Трудно сказать, следует ли называть его органом обоняния или вкуса», — пишет известный шведский ученый Н. Тинберген. Но еще труднее понять механизм действия этой уникальной химической лаборатории, особенно если учесть, что люди до сих пор не знают точно, что такое запах. Вернее, существует более 30 теорий относительно природы запаха, но ни одна из них еще не признана абсолютно достоверной. Тем более интересен Якобсонов орган. Да только ли он?
Якобсонов орган, теплолокаторы и глаза лягушки — лишь три примера удивительных «аппаратов» или «приборов», которые имеются у амфибий и рептилий и которые очень интересуют людей. Конечно, человек может позаимствовать у этих животных гораздо больше, и трудно даже сказать сейчас, как много даст человечеству открытие тайн земноводных и пресмыкающихся.
И вот создалось довольно странное положение: презираемые или, в лучшем случае, нелюбимые животные, оказывается, совершенно необходимы и маститым, и начинающим медикам, ими интересуются физики и химики, конструкторы и многие другие специалисты. И чем глубже проникает человек в тайны природы, тем больше он понимает, как нужны ему эти животные.
4. Лягушки-путешественницы и черепахи-навигаторы
Есть у замечательного русского писателя Всеволода Михайловича Гаршина сказка, которая называется «Лягушка-путешественница». Захотелось лягушке попутешествовать, свет посмотреть: очень уж ей надоело родное болото. Пролетные утки согласились взять лягушку с собой, и, уцепившись за палочку, которую понесли в клювах утки, она отправилась в странствия. Все, кто видел летящую лягушку, удивлялись, а ей очень хотелось похвастать, крикнуть, что это она придумала такой способ путешествия. Однажды не выдержала, закричала и тут же, сорвавшись, плюхнулась в какое-то болото.
Это, конечно, сказка. Но вот что интересно: в азербайджанских субтропиках, в болотах Кызыл-Агачинского заповедника живет маленькая лягушечка — обыкновенная квакша, которая действительно путешествует, и как раз именно таким способом, каким путешествовала лягушка в сказке Гаршина. Конечно, она не договаривается с утками, а путешествует «зайцем», но это уже детали. Лягушечки эти маленькие — сантиметра в три, и прицепляются они к ногам севших отдохнуть на болоте перелетных птиц. А птицы на них не обращают внимания или просто не замечают. Лягушкам же только этого и надо. Крепко держатся они за лапы летящих птиц — на ногах у лягушечек специальные присоски, — поглядывают вокруг да еще и мух ловят, если те оказываются поблизости.
Рано или поздно птицы сядут на другое болото или пруд, тогда лягушечки отцепятся и начнут жизнь на новом месте. Путешествуют эти лягушки, конечно, не из-за охоты к перемене мест, а в поисках водоемов, где еды больше, а конкурентов и врагов меньше.
Лягушечки эти уникальные путешественницы. Амфибии, как правило, путешествовать не любят, они большие домоседы. Те, кто связан с водой прочно — например, озерные или прудовые лягушки, — рождаются, всю жизнь живут и умирают в родном пруду или болоте. Это, по сути дела, их дом. Но у каждой есть еще и «квартира» — определенный участок, занятый только этой лягушкой. Людям кажется, что в водоеме царит полная неразбериха. Ничего подобного: у каждой лягушки своя «отдельная квартира» примерно в 10–15 квадратных метров. Правда, весной, когда в водоемах собирается много лягушек, квартира уменьшается до 4–5 квадратных метров. Зато в остальное время она довольно просторна. В этой квартире лягушка и живет, и охотится.
Те, кто с водой связан меньше — допустим, травяная или остромордая лягушка, — тоже имеют свой постоянный дом на берегу. Нет, это не нора и не какое-нибудь гнездо. Лягушка может сидеть под камнем, и под поваленным деревом, и под кучей хвороста, и просто в траве, причем не обязательно каждый день (или ночь) проводить в одном и том же убежище. Ее дом — это определенный участок, на котором она проводит почти всю жизнь. Порой обстоятельства заставляют лягушек откочевывать и перебираться на другие места. Но добровольно они этого никогда не делают. Правда, зарегистрированы случаи, когда многочисленные армии лягушек, или жаб, или чесночниц вдруг собираются вместе и могучей колонной отправляются в путь. Иногда в таких колоннах бывает по нескольку десятков и даже сотен тысяч животных. Многие из них гибнут в пути, но колонна упорно движется куда-то, по не понятным людям причинам покидая родные места.
Известно, что каждую весну лягушки и их ближайшие родственники — жабы, чесночницы, жерлянки — отправляются в водоемы, чтобы отложить там икру. Не особенно занимаясь этой проблемой, люди считали, что им подойдет любой водоем.
Мнение это изменилось после любопытного, но, казалось бы, незначительного случая.
Жители одной французской деревни решили засыпать находящийся неподалеку пруд. К осени они не только осуществили задуманное, но и распахали место, где этот пруд находился. А весной на поле обнаружили множество лягушек. Точнее, не на всем поле, а на том месте, где раньше был пруд. Крестьяне собрали лягушек и унесли с поля. Однако вскоре лягушки снова оказались на том же месте. Крестьяне снова унесли лягушек, но они снова перебрались на поле.
Каким-то образом об этом стало известно ученым, и они заинтересовались упрямыми лягушками. Причину «упрямства» лягушек ученые поняли сразу: настало время икрометания, и лягушки пришли к бывшему пруду. Может быть, они не знали, что пруда больше не существует? Допустим. Однако они ведь вернулись вновь в то же место после того, как их унесли с поля. Ученым захотелось понять, насколько важно для лягушек именно это место, именно этот бывший пруд. Лягушек собрали, пометили и унесли с поля на значительное расстояние и в разные стороны. Через некоторое время многие помеченные лягушки вернулись. Причем, чтобы попасть на место бывшего пруда, некоторым лягушкам пришлось преодолеть не только большое для них расстояние, но и достаточно серьезные препятствия. Другие прошли мимо водоемов, где с точки зрения людей были вполне подходящие условия для откладывания икры. Но это — с точки зрения людей. Лягушки же упорно стремились к родному, хоть уже и не существовавшему пруду. Так ученые выяснили, что лягушкам далеко не безразлично, в каком водоеме отложить икру. Но тут возникли по крайней мере два серьезных вопроса: почему лягушки стремятся именно к определенному водоему? И как они находят дорогу туда, куда стремятся?
Одно время считали, что дорогу к водоемам лягушки, живущие, допустим, в лесу, находят благодаря разнице во влажности воздуха: чем ближе к водоему, тем больше увеличивается влажность, и это служит лягушке ориентиром. Однако, как справедливо отмечает Реми Шовен, лягушки путешествуют либо после дождя, либо весной, когда вся почва пропитана водой и в воздухе достаточно влаги. К тому же лягушки, о которых говорилось выше, стремились к засыпанному пруду, где о какой-то особой влажности воздуха говорить не приходится.
Высказывалось мнение, что земноводные выбирают направления по определенным ориентирам — допустим, по кустам или деревьям вокруг водоемов. Их они запоминают, когда выходят из воды, и с их помощью вновь находят нужный водоем, когда наступает время метать икру. Однако опять же вернемся к засыпанному пруду. Надо полагать, засыпая пруд и распахивая место под посевы, крестьяне уничтожили и растительность, которая когда-то окружала пруд.
Была выдвинута еще одна версия: каждый водоем имеет свой специфический, только этому водоему присущий запах, который земноводные используют как ориентир. Но у земноводных пока не обнаружено столь тонкое обоняние, которое помогло бы им чувствовать запах на значительном расстоянии и с его помощью находить дорогу к родному водоему. Причем именно к одному, определенному водоему. Серия опытов с жабами убедительно доказала это: жаб выпускали на равном расстоянии от двух прудов, и они неизменно стремились к тому, где сами появились на свет и где ежегодно весной откладывали икру. Затем жаб стали выпускать ближе к чужому пруду. Но они, не смущаясь расстоянием и не соблазняясь близостью другого водоема, продолжали стремиться к «своему».
Еще убедительнее оказались опыты с лягушками. Их уносили от родного пруда не по прямой, а петляя и все время вращая ведра, в которых находились подопытные. И тем не менее каждый раз, очутившись на свободе, лягушки немедленно начинали двигаться в сторону родного пруда, без колебаний и почти мгновенно выбирая точное направление.
Как же все-таки они выбирают нужное направление?
Американский ученый Д. Р. Фергюссон с сотрудниками, проводивший опыты с лягушкой-сверчком, установил, что ориентируются они не по запаху и не по каким-то наземным предметам, а по солнцу и звездам. Лягушек помещали в кольцевой ограде, где они могли видеть только небо, выдерживали несколько суток в полной темноте, но, выпущенные на свободу, они каждый раз выбирали правильное и даже наиболее короткое направление к воде. Причем так же легко, как днем, они ориентировались и ночью. Фергюссон считает, что именно небесные ориентиры — солнце, луна, звезды — помогают лягушкам находить воду. В доказательство этой теории он перевозил лягушек на противоположный берег водоема, где, казалось бы, они должны были выбрать неверное направление. Тем не менее вскоре лягушки «переучивались» и снова уверенно шли к воде.
Прав Фергюссон и его сотрудники или нет, а может быть, прав, но лишь частично, лишь по отношению к лягушкам-сверчкам, обладающим способностями астрономов, — пока еще не известно. Но известно, что не только эти земноводные привязаны к дому и стремятся вернуться к нему во что бы то ни стало (тут интересны два момента — сам факт любви к родному водоему и поиски пути к нему).
Профессор В. С. Твитти из Станфордского университета (США) выяснял вопрос ориентации у саламандр. В первый раз ученый пометил более пятисот пятидесяти саламандр и увез их от родного ручья на два с половиной километра. Через некоторое время вернулось 58 %. Причем саламандры возвращались не вообще в ручей, а именно на тот участок, где они были взяты людьми (отклонения составляли не более 15–20 метров). Таким образом, доказан не только сам факт возвращения в родной водоем, но и способность возвращаться к определенному месту в этом водоеме. Кстати, такое поведение вообще довольно характерно для саламандр. Известны многие случаи, когда одну и ту же саламандру в течение многих дней находили не только на одном и том же месте, но и под одним и тем же камнем или бревном: уходя на охоту, она аккуратно возвращалась на определенное место, где и проводила время до следующей охоты. Но в этих случаях можно предположить, что саламандра отлучалась от постоянного места недалеко и ненадолго. В опытах же Твитти расстояние исчислялось километрами: 2,5 — в первый раз, более 3-х — во второй и 4 — в третий раз. Во втором опыте участвовало около 700 саламандр. Вернулось 77 %. В третьем — из 750 — 38 %. Сейчас мы не будем обсуждать то обстоятельство, что многие не вернулись, тут может быть всякое: погибли по дороге или просто задержались — ведь размножаются саламандры не ежегодно, а с перерывами в 2–3 года, так что могли вернуться в водоем и позже (кстати, тот же профессор Твитти подтверждает, что отдельные, помеченные им саламандры возвращались через шесть или даже через семь лет после опыта). Но дело не в количестве вернувшихся, а в самом факте возвращения. Ведь на пути к родному ручью были и другие водоемы. Путь к ним был проще, легче, безопаснее. И тем не менее… Но и это не все: ученые в последнем опыте, относя саламандр на 4 километра, выпустили их в другой водоем, из которого, чтобы попасть в родной, надо было не только преодолеть большое расстояние, но и перебраться через горный хребет высотою в полторы тысячи метров. Три года продолжалось путешествие этих саламандр, и в конце концов больше трети пришло «домой».
Убедившись, что саламандры, как и лягушки, как и жабы, как и тритоны, стремятся к родному водоему, и не получив пока ответа, что же именно влечет их «на родину», ученые попытались выяснить хотя бы, как они находят дорогу.
Естественно, первой мыслью было — какие-то видимые ориентиры. Однако этот вариант быстро отпал: и слепые саламандры легко находили дорогу к нужному месту, при этом преодолевали расстояния и в полтора, и почти в два километра.
Итак, зрительные ориентиры отпали. Тогда, может быть, осязательные? Может быть, саламандры как-то ощупывают дорогу, находя какие-то одним им известные признаки?
Мало вероятно, конечно, но, чтоб проверить и это, помещали саламандр в загоны, покрытые пластиком. Тем не менее они легко находили правильное направление. Плоскости, по которым ползли саламандры, опускали и поднимали, заставляя животных то ползти верх, то опускаться вниз. Но как бы им ни приходилось ползти, они ползли всегда в сторону водоема.
Поделиться книгой: