Чувства животных и человека

По-видимому, большинству животных не присущи эти очень незначительные скачкообразные движения глаз. Если в поле зрения лягушки нет движущегося предмета, глаза ее не посылают мозгу существенной информации. Должно быть, зрительный мир лягушки обычно так же пуст, как чистая классная доска. Однако любое двигающееся или «охорашивающееся» насекомое обязательно выделяется на фоне этой пустоты, будто оно нарисованное.

Для обнаружения пищи амфибиям настолько необходимо движение, что до 1960 года любое такое животное в неволе предпочитало голодать, если ему не давали живых активных насекомых и червей или не кормили из рук кусочками мяса, медленно помахивая ими перед самыми глазами земноводного. В 1960 году коннектикутские психологи Вальтер и Франсис Касс изобрели нечто вроде аттракциона «дрессированные жабы» в виде вращающейся платформы с электроприводом, на край которой клали кусочки рубленого мяса. Жабы быстро научились стоять у края этой Lazy Susan ^[29] и хватать разложенные на ней кусочки фарша. Некоторые жабы забирались даже на саму платформу и продолжали различать на ее фоне кусочки мяса, хотя и вращались теперь вместе с ней. Возможно, пища не исчезала из поля зрения животных, потому что они совершали всем телом легкие непроизвольные движения, которые являются реакцией жабы на любое продолжительное перемещение всего поля зрения. Даже этих легких движений достаточно, чтобы кусочки фарша остались в поле зрения жабы.

Богатство нашего зрительного мира пропадает только тогда, когда его картины слишком быстро проносятся у нас перед глазами. Пожалуй, мы можем воспринять как отдельные зрительные образы не больше десяти изображений в секунду. Даже при такой скорости следующие одна за другой картинки должны быть приблизительно похожи, чтобы восприятие их не смазывалось. Если мы проецируем на домашний киноэкран 16 изображений в секунду, то воспринимаем их как слитное непрерывное действие; в то же время мы едва ли заметим 32 коротких затемнения экрана в секунду. Однако при 16 затемнениях или при более медленной скорости смены отдельных кадров мигание на экране становится раздражающим. Мы можем также заметить колебания яркости ламп накаливания, питающихся переменным током с частотой 25 герц, который до самого последнего времени вырабатывался гидроэлектростанциями Ниагарского каскада. При частоте переменного тока 50 или 60 герц свет ламп кажется нам совершенно ровным. Точно так же мы никогда не видим быстро двигающейся точки от электронного луча на экране телевизора; вместо этого у нас создается иллюзия цельной картины. И если мы не сидим слишком близко к телевизору, то все параллельные линии, по которым последовательно пробегает эта точка, сливаются для нас в единое изображение.

В этом смысле мы очень отличаемся от многих животных со сложными глазами. Муха или пчела может различить источники постоянного света и света, мерцающего более 200 раз в секунду. Очевидно, эти существа компенсируют свою слабую способность различать отдельные пространственные детали необыкновенным свойством воспринимать изменения видимого мира во времени. Можно не сомневаться, что уменье различать отдельные изображения, следующие с большой скоростью, является весьма важным при полетах животных, перемещающихся на небольшой высоте среди всякого рода препятствий со скоростью 8–16 километров в час.

Как ни странно, мы доскональнее изучили, что существенно для глаз и мозга насекомого, видящего определенные картины, чем собственные приемы распознавания букв алфавита. Пчел можно приучить к тому, чтобы они прилетали за капельками сладкой воды, налитой на горизонтальные пластинки из тонкого стекла, которые положены на большие модели кругов, треугольников и прямоугольников. Если кормление производилось каждый раз на черном диске, пчелы не будут обращать внимания на пустые квадраты, знаки «X» или даже черные кольца того же диаметра, что и диск. Однако они не смогут отличить друг от друга черный диск, черный треугольник и черный квадрат разного диаметра, если все эти фигуры будут иметь одинаковый периметр. Пчелы будут путать знак «X» и контур треугольника, если у этих фигур граница между черным и белым насчитывает одинаковое число сантиметров.

Насекомое не распознает форму как таковую, однако оно может ассоциировать пищу с примерным периметром фигуры. Именно этим признаком отличается цветок с тремя лепестками от пятилепесткового цветка того же диаметра. Вот почему пчелы могут по нескольку раз посещать отдельные виды цветущих растений, а затем перестают прилетать к тем из них, с которых начинают опадать лепестки.

Осьминог или сухопутная черепаха гораздо лучше различают крупные объекты, чем любое животное со сложными глазами. Но до сих пор никому не удалось узнать, как эти животные оценивают то, что видят. Возможно, их метод можно было бы улучшить и применить при создании новых чудес электронной техники. Если бы только техническое устройство могло просматривать карточки в картотеке или титульные страницы книг и узнавать в латинском «А» ту же самую букву, что и «А», напечатанное курсивом, рукописное «а» или строчное «а», то такая машина могла бы заниматься ведением картотек и поиском документов в архивах. Некоторые люди неодобрительно относятся к успехам подобных попыток. Они опасаются, что инженеры, стремясь «расширить» и подменить человеческие чувства, создадут столь совершенное устройство, что оно заменит человека. Другие не видят в этом опасности и надеются на реальный прогресс. Они хотят знать, как человек распознает образы — простые на вид, как буквы алфавита, или сложные формы китайских иероглифов. Что нужно для постройки машины, которая сможет выполнять обязанности библиотекаря?

В природных условиях лишь такие большие животные, как слон, сильные, как пантера, такие мгновенно реагирующие, как скунс, или хитрые, как ворона, могут позволить себе роскошь иметь заметную внешность. Остальные животные находятся в безопасности или могут быть уверены в том, что пообедают, только когда хищник их не видит. Как правило, у хищников, к несчастью для их жертв, великолепные глаза, а мозг приспособлен к использованию зрительных сигналов. Чтобы скрыться от хищника, не убегая от него, необходимы и смелость — нужно стоять совершенно неподвижно, — и маскировка, иначе такое бездействие не увенчается успехом.

Мы можем легко обнаруживать замаскировавшихся животных во многом благодаря особенностям нашего зрения. Одной из них является способность человека замечать границу между двумя серыми поверхностями, разница между которыми в количестве отражаемого света составляет всего лишь один процент. В диапазоне между белым и черным цветом мы различаем примерно пятьсот оттенков серого. А пчела обнаружит границу между оттенками серого, если они отличаются друг от друга по количеству отражаемого света на 25 процентов. Вследствие этого ее глаза различают лишь около дюжины серых цветов да еще белый и черный. В зрительном диапазоне маленькой фруктовой мушки Drosophila, которую так широко используют при изучении наследственности, насчитывается всего три оттенка серого цвета.

С этим неумением распознавать оттенки серого цвета связана реакция насекомых на темноту. Насекомое, которое активно лишь в дневное время, при резком падении освещенности до одной сотой уровня солнечного света считает, что наступила ночь. По-видимому, оно сразу же располагается поспать; это знают смельчаки, которые ловили поднимающегося с цветка шмеля, сложив чашечкой ладони вокруг жужжащего насекомого. Попробуйте сделать это! Не тревожьтесь, если пленник угрожающе жужжит, ползая по внутренней поверхности ваших ладоней. Внезапная темнота побеждает его беспокойство, и он утихает удивительно быстро. Чтобы пробудить шмеля от сна, нужно подержать его под лучами солнца. В полумраке солнечного затмения почти все дневные насекомые засыпают.

Даже если насекомое в течение часа свыкается с темнотой помещения, его сложные глаза смогут видеть лишь при освещенности, составляющей тысячную долю от максимальной. Мы же вполне обходимся одной миллиардной. По этой причине, не говоря уже о других, дневные насекомые не просыпаются вместе с птицами, а спокойно остаются на своих местах, пока Солнце не поднимется над горизонтом и не наполнит светом затененные места.