Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность - Эд Йонг

Геликон была обителью муз и источником поэтического вдохновения, а имя Эрато принадлежало музе любовной лирики.

Одна бабочка эрато садится на побег лантаны, подворачивает брюшко и откладывает крошечное золотистое яйцо. Пять других, расположившихся в рядок на соседнем листе, медленно раскрывают и закрывают крылья. Еще одна устроилась на дисплее системы климат-контроля оранжереи, который сейчас показывает 36 ℃ и 59﹪ влажности. Да, джинсы надевать не стоило. Одетая куда более уместно Адриана Бриско обводит взглядом оранжерею и расплывается в улыбке. Это ее детище – работа и отдушина, место, куда она приходит за счастьем и покоем. «Мне тут нравится, – говорит она мечтательно. – Сразу видно, почему столько ученых посвятили этим бабочкам свою научную карьеру».

По всей Центральной и Южной Америке эрато обычно обитают бок о бок со своей близкой родственницей – Heliconius melpomene, названной в честь музы трагедии Мельпомены. Оба вида ядовиты, и каждый подделывается под другой, чтобы враг, научившийся избегать одну из бабочек, не трогал и другую. В пределах каждой местности эти два вида похожи как две капли воды, но, если рассматривать весь ареал в целом, мы обнаружим множество вариаций{250}. В районе перуанского Тарапото у обеих бабочек имеются широкие красные «перевязи» на передних крыльях и желтые полосы на задних. Однако в каких-нибудь 150 км оттуда, в Юримагуасе, у обеих вместо полос на переднем крыле – красное основание и желтые кляксы, зато заднее покрыто тонкими красными полосками. Просто не верится, что эрато из двух соседних областей принадлежат к одному и тому же виду, а эрато с мельпоменой, обитающих в одной области, практически не различить. В оранжерее у Адрианы могло летать много и тех и других, но я бы об этом не догадался. Как же не путаются сами бабочки? В конце 1990-х гг., когда Бриско только начала изучать геликоний, ответа на этот вопрос, к ее изумлению, никто не знал. «Казалось бы, учитывая, что мы имеем дело с таким визуально эффектным животным, да еще настолько популярным, кто-нибудь давно уже должен был обратить внимание на его глаза», – недоумевает она.

Большинство бабочек – трихроматы. У них, как и у пчел, три опсина с максимальной чувствительностью к ультрафиолету, синему и зеленому, так что они различают цвета в диапазоне от красного до УФ. Однако в 2010 г. Бриско обнаружила, что у геликоний есть два существенных отличия от прочих родственниц{251}. Во-первых, они тетрахроматы. В дополнение к обычным синему и зеленому опсинам у них имеется два УФ-опсина, которые выдают пиковый сигнал в ответ на волны разной длины. Во-вторых, если у родственных им бабочек узоры на крыльях желтые, то у геликоний – желпурные (того самого неспектрального цвета, представляющего собой смесь УФ и желтого). Эти две особенности взаимосвязаны. Два УФ-опсина дают геликониям возможность дробить ультрафиолетовую часть спектра на более тонкие оттенки и различать очень близкие градации УФ-цветов. Благодаря окраске крыльев в эти цвета, они лучше отличают своих сородичей от тех, кто под них подделывается. Даже птицы с их единственным УФ-опсином не видят, судя по всему, разницы между желтым и тем оттенком желпурного, который используют эти бабочки{252}.

Впрочем, разницу эту не видят и самцы эрато. В 2016 г. студент Бриско Кайл Маккуллох выяснил, что тетрахромазией у эрато наделены только самки, а у самцов всего три колбочки{253}. У них есть ген, отвечающий за второй УФ-опсин, но по каким-то причинам они подавляют его синтез. Совсем как у беличьих обезьян, у самок эрато имеется дополнительное измерение цветовосприятия, которого нет у самцов[86]. Мы с Бриско наблюдаем в ее оранжерее за двумя спаривающимися эрато. Их брюшки смыкаются, а потом самка, не дожидаясь, пока они расцепятся, взлетает вместе с прилепившимся к ней самцом. Они порхают как одно целое, ненадолго соединенные гениталиями, но навеки разделенные умвельтами.

Эти бабочки не единственный пример тетрахромазии, присущей только одному полу. Аналогичная особенность есть и у людей. В английском городе Ньюкасл живет женщина, фигурирующая в научной литературе под кодовым обозначением cDa29{254}. Она очень закрытый человек: интервью не дает, ее настоящее имя не разглашается. Но по свидетельству психолога Габриэль Джордан, которая много с ней работала, cDa29 виртуозно проходит тесты, которые может пройти только тетрахромат. Примерно как колибри в экспериментах Стоддард, она выбирает один оттенок зеленого из ряда почти таких же, «словно вишню срывает с ветки, – рассказывает Джордан. – Для нас это все один и тот же зеленый. Другие вглядываются, сравнивают, выискивают, а потом пытаются ткнуть наугад. А она выхватывает отличающийся сразу, в какие-то миллисекунды».

Тетрахромазия обычно встречается у женщин, поскольку гены длинного и среднего опсинов находятся на X-хромосоме. А так как у большинства женщин таких хромосом две, они могут унаследовать две немного разные версии каждого гена. У такой дамы будет четыре типа опсинов, настроенные на четыре длины волн – короткую, среднюю и, допустим, длинную-1 и длинную-2. Подобное сочетание генов имеется примерно у каждой восьмой женщины, однако очень немногие из них окажутся тетрахроматами{255}. Для получения этой способности должно сойтись множество других факторов. В норме красная и зеленая колбочки лучше всего реагируют на волны, разница в длине которых составляет всего 30 нм. Чтобы породить новое, неведомое цветовое измерение, четвертая колбочка должна попасть почти ровно посередине этого диапазона, оказавшись в 12 нм от зеленой (именно так и получилось у cDa29). Создать опсин с такой четкой спецификацией – «это в области генетики примерно то же самое, что расщепить атом», говорит Джордан. Даже если у какой-то женщины и появляется правильная четвертая колбочка, она должна располагаться в правильной части сетчатки – в фовеа, центральной ямке, где наше цветовосприятие острее всего. И самое главное, ей понадобится правильная нейронная проводка, чтобы сигналы от этих колбочек были оппонентными.

Такая комбинация свойств складывается настолько редко, что среди обладательниц четырех колбочек подлинная тетрахромазия имеется лишь у единиц. По словам Джордан, многие называющие себя тетрахроматами на самом деле таковыми не являются. Художники, в частности, нередко убеждены, что различают больше тонов и полутонов, чем остальные, но наметанный профессиональный глаз – это совсем не то же самое, что целое дополнительное колористическое измерение. «Сколько у меня было испытуемых, у которых тетрахромазия не подтверждалась, – говорит Джордан. – Это же так лестно, обладать сверхчеловеческим зрением[87]. Но оно встречается намного реже, чем людям хотелось бы. Первым подтвержденным тетрахроматом стала cDa29. Джордан предполагает, что в Великобритании должны жить еще около 48 600 обладательниц тетрахромазии, но отыскать их не так-то легко[88]. Они не разгуливают по улицам в фантастически красочных одеяниях, как и дихроматы не окружают себя исключительно тусклым и блеклым оттенками. До прохождения тестов cDa29 «даже не подозревала, что у нее какое-то особенное зрение, – рассказывает Джордан. – Мы воспринимаем мир посредством данных нам сетчаток и данного нам мозга, и раз уж мы не можем посмотреть на этот мир чужими глазами, у нас даже мысли не возникает, что мы в чем-то превосходим остальных».

Когда Джордан мне это рассказала, я, признаюсь, немного огорчился – как огорчился, услышав от Джея Нейца, что генетически модифицированного самца беличьей обезьяны Сэма неожиданно обретенная трихромазия как-то не впечатлила. Мы ценим цвета. Цветное телевидение, принтеры, книги котируются выше, чем их черно-белые аналоги, поэтому мы закономерно ожидаем, что дополнительное цветовое измерение окажется чудом из чудес. И когда выясняется, что для кого-то оно обыденность, его волшебный ореол может померкнуть. Однако на самом деле все мы – и монохроматы, и дихроматы, и трихроматы, и тетрахроматы, – конечно, считаем видимые нами цвета само собой разумеющимися. Каждый из нас обитает в своем умвельте. Как я писал во введении, эта книга не о превосходстве, а о разнообразии. Великолепие цвета не в том, что кто-то видит больше оттенков, а в том, что в принципе существует такое разнообразие возможных радуг.

Размышляя о бабочках эрато и тетрахроматах из числа людей, я проникаюсь тем, насколько нелепо с нашей стороны было считать, будто все животные видят тот же спектр, что и человек. Ведь и сами люди видят цвета неодинаково[89]. У нас встречаются и самые разные формы частичной или полной цветовой слепоты, и тетрахромазия. Посмотрите на остальное животное царство в целом, и вы обнаружите еще больше вариаций. Цветовое зрение очень сильно различается среди 6000 видов пауков-скакунов, 18 000 видов бабочек и 33 000 видов рыб.

В одном только глазе малька рыбки данио-рерио сосуществуют по крайней мере три вида цветовосприятия{256}. Часть его сетчатки,