«Облачно, возможны косатки». Морской биолог рассказывает, как они живут и общаются между собой
У косаток много общего с человеком. Они узнают себя в зеркале, говорят на разных диалектах, нуждаются в общении с сородичами и объединяются в социальные группы: семьи и кланы. В книге «Облачно, возможны косатки» (издательство «Альпина нон-фикшн») биолог, специалист в области акустической коммуникации млекопитающих и поведения китообразных Ольга Филатова рассказывает, как эти морские млекопитающие живут и общаются между собой. Оргкомитет премии «Просветитель» включил ее в «длинный список» из 16 книг, среди которых будут выбраны финалисты и лауреаты премии. Предлагаем вам ознакомиться с фрагментом, посвященным зрению, слуху и приспособлениям для сохранения тепла у китообразных.
Посмотреть в глаза косатке
Вообще фактических данных о Щекне, как и обо всей миссии в целом, набралось множество. Некоторые из них были поразительные, но все они со временем вступали в противоречие с новыми фактами либо полностью опровергались последующими наблюдениями. Похоже было, что наша ксенология склонялась к тому, чтобы поднять (или опустить — как кому нравится) руки перед этой загадкой. И многие весьма порядочные ксенологи присоединились к мнению Раулингсона, сказавшего еще лет десять назад в минуту слабости: «По-моему, они просто морочат нам голову!..»
А. и Б. Стругацкие. «Жук в муравейнике»
Однажды к нам в экспедицию приехала очередная девочка-студентка. Она была романтична, как многие в ее возрасте, и свое желание поучаствовать в нашей работе объяснила тем, что хочет «посмотреть в глаза косатке». Девочке удалось реализовать эту мечту, но мы так и не узнали, увидела ли она в глазах косатки то, что искала. Скорее всего, нет, потому что больше она к нам не приезжала. На самом деле в глазах косатки, да и других китообразных действительно можно увидеть массу интересного, если посмотреть повнимательней. Ведь их глаза удивительным образом приспособились к тому, чтобы видеть и под водой, и в воздухе. Вспомните, каким мутным все выглядит под водой, если нырнуть без маски. А косатке нужно четко видеть и в своей морской стихии, и вне ее — они нередко высовывают голову из воды и осматриваются, чтобы оценить обстановку, ведь в воздухе видно гораздо дальше.
Четкая картинка у нас в глазу формируется благодаря особой системе линз, преломляющих свет. У наземных зверей эту роль играют две структуры — роговица и хрусталик. Особенно сильно преломляет свет выпуклая поверхность роговицы, так как у нее показатель преломления значительно выше, чем у воздуха. Но у воды показатель преломления почти такой же, как у роговицы, поэтому под водой она почти не преломляет свет — из-за этого-то мы и видим все так размыто. Если надеть очки или маску, они создают слой воздуха перед глазом, роговица работает как обычно, и мы можем насладиться красотами подводного мира.
У китообразных свет преломляет в основном не роговица, а хрусталик, поэтому он имеет не уплощенную форму, как у нас, а почти сферическую. В нашем глазу фокусировка на объекты, находящиеся вблизи или вдалеке, достигается путем изменения кривизны хрусталика с помощью специальных мышц. Со сферическим хрусталиком такой механизм не работает, поэтому китообразные решают эту задачу иначе — путем смещения хрусталика вперед или назад. У них есть мышцы, позволяющие слегка выдвигать глаз из орбиты и втягивать обратно. Когда глаз втягивается, внутриглазное давление повышается, что приводит к смещению хрусталика вперед; когда глаз выдвигается из орбиты, давление понижается, и хрусталик смещается назад.
Когда дельфин высовывает голову из воды, чтобы рассмотреть что-то на воздухе, роговица начинает преломлять свет. Теоретически при этом животные должны становиться очень близорукими, так как к преломлению в хрусталике добавляется сильное «незапланированное» преломление в роговице. Тем не менее дельфины на воздухе хорошо видят — в дельфинарии они способны точно рассчитать траекторию прыжка и без труда различают тренеров.
Хитрость заключается в особой форме роговицы. В отличие от наземных млекопитающих, у которых она равно мерно выпуклая, у дельфинов роговица имеет форму, похожую на ложку, с меньшей кривизной в передней и задней частях. Зрачок у дельфинов необычной подковообразной формы. При высокой освещенности его центр полностью смыкается, а открытыми остаются только рога подковы — две узкие щели в передней и задней частях радужной оболочки. Уплощенные области роговицы находятся как раз над этими щелями, так что на воздухе при хорошем освещении свет проникает в глаз дельфина только через них и почти не преломляется.
Кроме того, близорукость в воздухе частично компенсируется смещением хрусталика: рассматривая что-то, дельфин несколько выдвигает глаз вперед, тем самым снижая внутриглазное давление, — это уменьшает кривизну роговицы и приводит к смещению хрусталика назад и уменьшению близорукости. Под водой глаз втянут в орбиту, в результате чего повышение внутриглазного давления приводит к сдвигу хрусталика вперед, подстраивая глаз к зрению под водой.
В сетчатке глаза большинства млекопитающих есть область, в которой концентрация светочувствительных клеток максимальна. Обычно она либо находится в центре сетчатки, либо — у животных с боковым расположением глаз (например, у зайцев) — растянута в виде горизонтальной полоски. У китообразных таких областей две: одна расположена в передней, а другая — в задней части глаза. Когда зрачок дельфина на ярком свету закрывается, оставляя два отверстия, каждое из них оказывается как раз напротив соответствующей области на сетчатке.