Метазоа. Зарождение разума в животном мире - Питер Годфри-Смит

в воде, на суше провернуть труднее, а иные трудные в воде вещи на суше становятся проще. Земля – это оранжерея, царство растений. Солнце – основной источник энергии практически для всего живого, но интенсивность фотосинтеза у наземных растений, особенно у цветковых, намного выше, чем у любых морских, а для экологии суши характерен крайне высокий уровень энергетических потоков. Ощущение, которое вы испытываете, выбираясь из воды на берег, – будто солнце буквально обрушивает на вас поток энергии – отнюдь не иллюзия. Суша не скупится на энергетические посулы. Если у вас получится здесь выжить, вы сможете многого добиться.

Снова в первых рядах

Первыми из моря на солнышко выползли членистоногие{195}. Причем это были не насекомые – группа, знакомая нам сегодня лучше всех, – но, скорее всего, родственники пауков и многоножек. Членистоногие царили в животном мире кембрия – и выбились в лидеры снова.

Жизнь на суше сложна, однако членистоногие обладали качествами, которые могли им помочь{196}. Испарение начинается с первых шагов под солнцем; экзоскелет членистоногих взял на себя функцию кожуха, удерживающего влагу внутри. Двигаться на суше сложнее, но членистоногим посчастливилось иметь ноги. Членистоногие оснащены массой конечностей, но именно эти отростки обеспечили им преимущество – протянули, так сказать, ногу помощи для жизни на суше.

Если родичи современных пауков и многоножек и сделали первый шаг, это было только начало. Членистоногие переместились на сушу в семь – а может, и больше – приемов{197}. Побег на ветви членистоногих, который сегодня называют Pancrustacea, объединяет ракообразных, знакомых нам из четвертой главы, и ряд других. Только представители одной этой группы несколько раз приступали к освоению суши, и одна из вылазок (время которой – вопрос дискуссионный) дала начало насекомым. На новом месте жительства они добились колоссального, безграничного многообразия. Львиная доля всех известных нам современных видов животных – насекомые.

Насекомые – существа в основном сухопутные, и огромную роль в их истории сыграла коэволюция с наземными растениями. Связь двух гигантских групп изобилует примерами сотрудничества и соперничества, принимающего самые разные формы. Мы привыкли считать растения «старыми» в эволюционном смысле, но они моложе многих животных, о которых я вам рассказывал. Растения происходят от зеленых водорослей – одной из множества разновидностей древних морских водорослеподобных организмов, но к многоклеточной жизни они шли своей, отдельной дорогой. Некоторые из видоизменившихся водорослей проложили себе путь на сушу, видимо, вскоре после окончания кембрийского периода, а около 350 миллионов лет назад, к каменноугольному периоду, растения приобрели привычный нам вид, превратившись в прочные зеленые структуры. В те времена царство растений состояло из папоротниковых, саговниковых и хвойных, а позже, во времена динозавров, к ним присоединились цветковые.

Наземные растения, особенно цветковые, потребляют солнечную энергию с интенсивностью и эффективностью, которая и не снилась морским{198}. Насекомые влились в этот энергетический поток не просто как нахлебники, но как часть процесса, в ходе которого наземные растения обрели свои характерные черты. Насекомые питаются растениями, но они же стали их опылителями, без которых невозможно само существование цветковых.

Жизнь насекомых в этой богатой, но требовательной среде породила ряд необычных способов существования. Морские членистоногие в процессе эволюции совершенствовали свои тела – внутри и снаружи. Сухопутные членистоногие, хотя среди них тоже нет недостатка в причудливых созданиях, смело экспериментировали с жизненным циклом. У некоторых насекомых (крошечных паразитических клещей) яйца вылупляются прямо в теле матери – целый выводок самок и единственный самец. Самец оплодотворяет самок, материнская особь погибает, и уже беременные самки проедают себе путь наружу. Образ жизни самок червецов настолько близок к прикрепленному, насколько это вообще возможно на суше: всю жизнь они практически не сдвигаются с места. Самцы червецов летают, ничего не едят и живут не больше пары дней. Эти и другие странности – способ достичь максимальной плодовитости и эффективно использовать недолговечные источники пищи. Судьба насекомых предлагает им широкий выбор вариантов скоропостижной гибели.

Хотя многие насекомые – чудо миниатюризации, они демонстрируют сложное поведение и мыслительные процессы. Пчелы – особенно яркий пример. Обученные, они способны обращаться с отвлеченными понятиями совершенно нехарактерным для животных образом. Некоторые из умений, которыми они овладевают, настолько трудны для понимания, что в двух словах о них не расскажешь{199}. В исследовании 2019 года пчелам пришлось выучить следующий алгоритм: если, попадая в экспериментальную камеру, они видят желтый экран с тремя (например) объектами, то в следующей точке принятия решений им нужно будет выбрать экран, где на один объект больше (в данном случае четыре), но если они видят голубое пятно, то должны будут выбрать экран, где объектов на один меньше (в нашем случае два). Пчелы отлично справляются с этой задачей.

Как и рыбы, с которыми мы познакомились в предыдущей главе, пчелы учатся, подражая поведению других. Когда шмелей обучали выбирать пространственное расположение, представленное запахами, они могли экстраполировать это знание и выбрать то же расположение, но уже представленное визуально. Дисциплинированные вегетарианки-пчелы демонстрируют, на что способны и другие, менее организованные насекомые.

Самое впечатляющее – и эстетически привлекательное – поведение пчелы приберегают для строительных проектов{200}. Это было продемонстрировано в ряде легендарных экспериментов по строительству медовых сот, которые Франсуа Юбер начал еще в 1814 году. Пчелы строят соты между поверхностями, к которым может приклеиться воск. Крепить соты к стеклу пчелам неудобно, и они стараются этого не делать. (Юбер заметил, что пчелы не строят соты на стеклянных смотровых панелях, которые он поместил в ульи, чтобы наблюдать за насекомыми). Если им все же приходится иметь дело со стеклом, пчелы конструируют соты необычной формы. В одном из экспериментов Юбер поместил стеклянную панель в стену улья, когда пчелы уже начали пристраивать к ней соты, но задолго до окончания работ. Пчелы изменили план и грациозно обогнули стекло, прикрепив соты к ближайшей деревянной поверхности.

Порой пчел сравнивают с осьминогами, устраивая своего рода интеллектуальные состязания среди беспозвоночных. Мозг пчелы гораздо меньше – всего один кубический миллиметр, но в этом крошечном пространстве умещается немало сложных структур. Безусловно, любые подобные сравнения бессмысленны. Эти животные кардинально отличаются по образу жизни и строению тела, не говоря уже о реакции на поставленные перед ними поведенческие проблемы и задачи. Пчелы – мастера (точнее, мастерицы) логической абстракции и замысловатых строительных конструкций. Они ведут строго упорядоченное существование, выполняя каждая свою роль. Один исследователь пчел однажды сказал мне, что нам так много известно о поведении пчел не в последнюю очередь потому, что они всегда делают именно то, на что мы и рассчитываем, снова и снова повторяя одно и то же поведение, – к вящей радости редакторов научных журналов. Безусловно, они пробуют и новые варианты поведения (как добавил еще один исследователь пчел), что только подтверждает их сообразительность{201}. Однако пчелы крайне задачно-ориентированы, и в этом есть смысл, учитывая их образ жизни: заготовка меда и поддержание жизни колонии. Осьминог – совершенно иное создание. Несколько лет назад исследователи из группы Йонаса Рихтера давали осьминогам проблемный ящик – чтобы выполнить задачу, осьминогам нужно было научиться выполнять два действия в определенной последовательности (толкать, а затем тянуть){202}. Некоторые из них справились с задачей – эксперимент увенчался успехом, – но правильное поведение тонуло в случайных манипуляциях. Осьминоги освоили верную последовательность, сопровождая свои действия хаотической жестикуляцией. Я не уверен, можно ли сравнивать логику этой задачи и той, которую пришлось решать пчелам, но эти животные справились с заданием по-разному: пчелы – с помощью расчетов в уме, осьминоги – с помощью пробных манипуляций.

По стандартам животных, поведение пчел отличается сравнительно низким уровнем дезорганизации или путаницы; поведение осьминогов – в основном дезорганизация и путаница, но каким-то образом им тоже удается добиваться цели. Модель поведения осьминога напоминает мне о стихотворении Теда Хьюза «Вудву», которое посвящено воображаемой твари, пытающейся понять смысл своего существования и поступков. Хьюз вещает от имени существа, которое кажется мне чем-то типа сухопутного осьминога, заинтересованного, но словно бы лишенного опоры исследователя