Живые часы
Шрифт:
Но одно обстоятельство озадачило Мори: «Я следил за рачками-бокоплавами, а также скворцами и майнами; они не обращали на затмение никакого внимания. Эти животные оставались такими же активными, как и при полном сиянии дня. И раки вели себя так же. Их для меня собирали всегда готовые помочь школьники. У раков окраска глаз с наступлением ночи меняется, это происходит вследствие перемещения пигмента, однако темнота, наступившая во время затмения, никак не повлияла на них. Почему?». Мори был не единственным среди биологов, кто встретился с такими непонятными фактами.
Вклинившаяся между Саудовской Аравией и Ираном южная часть Ирака омывается водами Персидского залива на протяжении всего нескольких десятков километров. Тем не менее жители южного Ирака испытывают необъяснимый страх перед китами, которые якобы затаились у этого берега.
25 июня 1952 года в день солнечного затмения биологу Н. А. Веберу довелось находиться в южном Ираке. Как только тень на солнце стала едва заметной, все вокруг задрожало от рокота барабанов и грохота горшков и сковородок. Этот шум дополнялся воплями жителей: люди считали, что во время затмения кит пытается проглотить солнце и, если ему не помешать, светило исчезнет навеки. Естественно, предотвратить вселенскую трагедию и прогнать кита можно, лишь подняв великий шум.
Но не только этими наблюдениями занимался во время солнечного затмения Вебер. Он обратил внимание на то, что, когда стало почти темно, появились тараканы, начали стрекотать сверчки, искали укрытия мухи, бабочки и пчелы, изменилось поведение большинства птиц, некоторых млекопитающих. Но вместе с тем многие животные никак не реагировали на затмение.
Чем же объясняется эта разница в поведении? Прежде всего, рассуждал Вебер, известно, что все животные в нормальных условиях подчиняются ритмам, связанным с вращением Земли. Становятся подвижными с наступлением сумерек ночные животные, а дневные — просыпаются перед рассветом. Вебер знал о двух точках зрения на природу этих ритмов. Одни биологи придерживаются мнения, что ритмы активности обусловлены неким механизмом, чем-то вроде внутренних часов, который находится в организме самого животного. Другие склонны относить ритмическую активность животных за счет влияния ритмов внешней среды. Поэтому Вебер сделал вывод, что животные, изменившие свое поведение под влиянием затмения, управляются действием внешних ритмов, а не изменившие — подчиняются собственным внутренним ритмам.
Еще в 1906 году было опубликовано сообщение о поразительных наблюдениях, сделанных швейцарским психиатром Августом Форелем. По утрам в хорошую погоду семья Фореля обычно завтракала на выходившей в сад террасе. К столу ежедневно подавались фруктовое желе и варенье. И вот члены семьи очень скоро заметили, что к их трапезе присоединились пчелы. Форель обратил внимание на то, что пчелы были чрезвычайно пунктуальны, и по часам отмечал их появление.
Случилось так, что несколько дней завтрак накрывали в доме. В один из таких дней Форель с удивлением заметил, что пчелы в положенное время прилетели на террасу. Это его немало озадачило, так как он считал, что пчел привлекает запах фруктовых сладостей. С этого момента Форель каждое утро регистрировал появление пчел на террасе независимо от того, было там варенье или нет. У Фореля возникла смутная догадка, что пчелы каким-то образом способны узнавать время, но дальше этого он не пошел.
Приблизиться к разрешению этой загадки удалось лишь спустя несколько лет немецкому ученому фон Буттель-Реепену. Прогуливаясь среди полей цветущей гречихи, он обратил внимание на то, что, как только цветы гречихи поздно утром прекращают выделять нектар, пчелы проворно покидают поле и не возвращаются до следующего утра. Отправившись на поле гречихи в послеобеденное время, Буттель-Реепен тщательно обследовал цветы. Казалось бы, и к вечеру они были столь же душистыми, как и утром. Но почему же тогда пчелы в послеобеденное время их никогда не посещают? Очевидно, насекомых привлекал не запах. Но тогда, как же они узнают, когда именно им надо прилетать?
Буттель-Реепен считал, что возможно одно из трех объяснений этой загадки:
1) за полями следят по нескольку пчел-разведчиц от каждого улья. Когда начинается выделение нектара, они отправляются в ульи и сообщают об этом;
2) пчелы связывают выделение нектара с каким-то внешним явлением, например положением солнца на небе. Запомнив, когда накануне началось выделение нектара, они и на следующий день вылетают в момент, когда солнце займет на небе соответствующее положение;
3) у пчел есть настоящее чувство времени — некие внутренние часы.
Вероятно, последнее было всего лишь счастливой догадкой, но догадкой действительно ценной. Буттель-Реепен ввел и новый термин — чувство времени (Zeitgedachtnis), — термин настолько удачный, что он прочно вошел в биологическую литературу.
Буттель-Реепен не мог доказать своего предположения. В его время, как и в дни Фореля, применение точных методов в биологии еще только зарождалось. Лишь в 1929 году И. Белинг — ученица знаменитого Карла Фриша — сумела, как мы увидим, заглянуть глубже в тайну чувства времени у пчел.
Человек с давних времен восхищался способностью птиц находить дорогу к дому. Но не только эта способность удивляет в птичьем племени. Очень часто их поведение отличается большой точностью. Так, шляпковый тинаму, похожий на маленького страуса, с необычайной пунктуальностью заводит песню через каждые три часа и днем и ночью. На родине этой забавной птицы, в Панаме, ее называют трехчасовиком. Панамцы считают, что по пению тинаму можно проверять часы. Пока ученые не знают, почему эти птицы так точны в сроках исполнения своей песни, известно лишь, что яйца насиживает самец и он же заботится о птенцах. Песня его раздается восемь раз в сутки через равные промежутки времени независимо от сезона.
Обратите внимание, что тинаму поет и днем и ночью. Если птица и ориентируется по какому-либо внешнему источнику, то уж во всяком случае не по солнцу. Объяснить все это можно лишь наличием у нее каких-то внутренних врожденных часов.
Натуралист Франц Лютц изо дня в день прислушивался к первой утренней песне крапивника. «Крапивник поразительно точен, — писал он. — Каждое утро я слышал его песню между 5.57 и 5.58 с точностью до минуты. Воистину это загадка, особенно если учесть, что восход солнца сдвигается ежедневно на четыре-пять минут».
Известно много случаев, когда самые разные птицы с удивительной точностью прилетали к кормушке. Интересен рассказ о диком чирке, который жил в одной английской семье. Птица очень привязалась к хозяину дома, постоянно ездившему в город на службу. Независимо от того, где эта пресноводная уточка проводила день, она появлялась перед домом за несколько минут до обычного времени возвращения хозяина. Если же тот опаздывал, она терпеливо ждала его, неотрывно глядя на дорогу, иногда это длилось целый час.
Очень часто периодическая активность животных связана с циклом их размножения. У птиц ритуал ухаживания часто приобретает очень сложную форму. Элегантный дикий гусь проделывает его в определенной ритмической последовательности. Дж. Девани пишет, что, ухаживая за своей избранницей, гусак ходит вокруг нее, демонстрируя целую серию самых странных поклонов и приседаний. Обычно он выбирает два растущих на расстоянии семи-десяти метров друг от друга дерева с толстыми горизонтальными нижними ветвями. Устроившись на ветке одного из деревьев, гусь начинает кланяться, останавливаясь в полупоклоне, чтобы похлопать крыльями. Затем он переходит на ветку другого дерева. После определенного перерыва он опять возвращается к первому дереву и повторяет свои действия, перебираясь с одного дерева на другое. Причем промежуток времени между переходами выдерживается настолько постоянным, что кажется отмеренным по часам».