Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность

- -
- 100%
- +
За ощущение боли у нас отвечает отдельный класс нейронов, называемых ноцицепторами (от латинского nocere – «ранить, вредить»){286}. Их обнаженные окончания пронизывают нашу кожу и другие органы. Они оснащены сенсорами, улавливающими опасные стимулы – сильную жару или холод, сокрушающее давление, кислоты, токсины, химические вещества, выделяемые при повреждениях и воспалении[97]. Ноцицепторы различаются размерами, степенью возбудимости, скоростью передачи информации, то есть характеристиками, которые в совокупности определяют всю панораму того, где у нас кольнуло, дернуло, прострелило, жжет, тянет, ноет, пульсирует – и все прочее, что мы имеем несчастье испытывать.
Ноцицепторы есть почти у всех животных, и голый землекоп не исключение. Но у него их меньше, и они не всегда работают{287}. Те, которым положено активироваться кислотами, этими кислотами блокируются{288}. Те, которые обычно улавливают капсаицин, улавливают его, однако не вырабатывают нейротрансмиттеры, в норме передающие сигналы от этих рецепторов к мозгу. Какие-то из этих модификаций легко объяснимы: если бы голый землекоп ощущал боль от кислотной среды, спать в гнездовой камере, где скапливается углекислый газ, было бы мучительно. «Но зачем ему нечувствительность к капсаицину, мы не знаем», – говорит Парк. Может, они питаются каким-нибудь очень острым клубнеплодом, к которому у них и выработалась устойчивость? А может, наоборот, прожив миллионы лет в относительно безопасной среде, они утратили эту сенсорную способность просто за ненадобностью. В любом случае их невосприимчивость говорит о том, что ни в капсаицине, ни в кислотах ничего заведомо болезненного нет.
Нечувствительностью к кислотам отличаются и некоторые другие впадающие в спячку млекопитающие, которым, как и голому землекопу, приходится приспосабливаться к повышенному содержанию углекислого газа в воздухе{289}. Не болезненен капсаицин и для птиц, переносящих зернышки перца{290}. Человек нечувствителен к непеталоктону – вырабатываемому кошачьей мятой химическому веществу, которое очень не любят комары{291}. Кузнечиковые хомячки – на удивление свирепые охотники на скорпионов – совершенно не замечают жалящих укусов, которые для нас сравнимы с ожогом от окурка, потушенного о голую кожу{292}. У этих хомячков ноцицепторы перенастроились в ходе эволюции на то, чтобы переставать срабатывать при распознании яда скорпиона, то есть вещество, которое обычно вызывает жгучую боль, для них превратилось в болеутоляющее.
Люди часто думают, что боль во всем царстве животных ощущается одинаково, но это не так. Боль, как и цвет, заведомо субъективна и на удивление разнообразна. Как и свет, который не все поголовно воспринимают как красный (или синий), и запахи, которые не всем без исключения кажутся приятными или едкими, источники болевых ощущений тоже не универсальны – даже химические вещества в яде скорпиона, специально предназначенном для того, чтобы вызывать боль. Боль, предупреждающая животное об опасности или повреждении, очень важна для выживания. И хотя нет такого существа, которому нечего остерегаться, разным животным нужно избегать разного и вырабатывать нечувствительность к разному. Поэтому очень непросто бывает понять, что может причинить боль животному, испытывает ли оно боль в данный момент и способно ли испытывать ее вообще.
В начале XX в. нейрофизиолог Чарльз Скотт Шеррингтон заметил, что в коже имеется «набор нервных окончаний, особое назначение которых состоит в том, чтобы активироваться стимулами, наносящими ущерб коже»{293}. Эти нервы, будучи соединенными с мозгом, «вызывают боль в коже», однако они способны запускать защитные рефлексы, «лишенные психического содержания», даже если эта связь прервана. Собака, например, даже после травмы позвоночника будет отдергивать лапу при сильном нажатии. Шеррингтону нужен был отдельный термин, обозначающий простое улавливание вредоносных стимулов в противовес болезненным ощущениям, которые они вызывают. Преимущество этого термина состояло бы в «более высокой объективности». Так Шеррингтон ввел в науку понятие ноцицепции.
Сейчас, столетие с лишним спустя, ученые и философы по-прежнему разделяют ноцицепцию и боль{294}. Ноцицепция – это сенсорный процесс, посредством которого мы детектируем повреждения. Боль – это последующее страдание. Когда я на прошлой неделе нечаянно схватил горячую кастрюлю, ноцицепторы моей кожи уловили обжигающую температуру. Это ноцицепция – она включила рефлекс, заставивший меня отдернуть руку, не дожидаясь осознания происходящего. Вскоре после этого сигналы от ноцицепторов добрались до мозга, где и возникло ощущение дискомфорта и стресса. Это боль. Ноцицепция и боль связаны самым тесным образом – и все же принципиально различны. Ноцицепция происходила в моей руке (и спинном мозге), тогда как боль порождалась головным мозгом. Это сенсорная и эмоциональная стороны одного явления, которые большинству людей кажутся неотделимыми друг от друга.
И тем не менее они могут быть разделены. Фантомные ощущения в ампутированной конечности – это боль без ноцицепции. Есть люди, которые от природы – с самого рождения – нечувствительны к боли{295}. Те ощущения, которые другим кажутся болезненными, они просто осознают, не испытывая страданий и дискомфорта[98]. Этот эффект воспроизводят некоторые болеутоляющие, которые действуют на центральную нервную систему, не затрагивая ноцицепцию. «Я принимала викодин после операции на челюсти, – рассказывает нейробиолог Робин Крук, специализирующаяся на изучении боли. – Все ощущения по-прежнему присутствовали, я их осознавала, но меня они не беспокоили». Кроме того, человек может научиться игнорировать воздействие, на которое реагируют ноцицепторы, или даже наслаждаться источниками этого воздействия, такими, как горчица, жгучий перец или высокая температура[99].
Уточню, что отделение ноцицепции от боли ни в коем случае не означает, что вторая менее реальна. Страдающим хроническими болевыми расстройствами (особенно женщинам) долго не верили; врачи не считали нужным их лечить{296}. Таких людей ошибочно уверяли, что все их страдания существуют исключительно у них в голове или вызваны психическими проблемами, например тревожностью. Боль очень легко объявить выдумкой, потому что она субъективна. Поскольку мы, увы, никак не изживем дуализм – устаревшее представление, что сознание и тело существуют отдельно, – люди часто понимают «субъективное» как «сомнительное», а «психологическое» как «воображаемое». Это очень вредное заблуждение. Нельзя сказать, что ноцицепция – это физиологический процесс в нашем теле, а боль – психологический в нашем сознании. Оба они порождаются срабатыванием нейронов. Просто ноцицепция у человека может ограничиваться периферической нервной системой, а боль никогда не обходится без участия мозга. Боль требует некоторой степени осознанности, ноцицепция существует и без нее.
Ноцицепция – древнее чувство. Она настолько широко распространена в царстве животных и настолько неизменна, что ноцицепторы человека, курицы, форели, голожаберного моллюска и дрозофилы подавляются одним и тем же классом химических веществ – опиоидами{297}, хотя эти создания разделены эволюционной пропастью примерно в 800 млн лет. Но поскольку боль субъективна, трудно определить, кто из животных ее испытывает. Собственно, нам бывает нелегко разобраться и в ощущениях собственных сородичей. «Когда вы жалуетесь, что у вас голова раскалывается от боли, я не знаю точно, что вы в данный момент испытываете, – говорит мне Крук. – А ведь мы принадлежим к одному виду, и мозг у нас по большому счету одинаковый». В исследовании человеческой боли ученые по-прежнему опираются на слова тех, кто ее ощущает, а животные о своих ощущениях, понятно, рассказать не могут[100]. Единственное, что нам остается, – гадать об этом на кофейной гуще их поведения.
Ущипните хомяка (или голого землекопа) за лапку – он ее отдернет и, может, начнет зализывать и нянчить. Предложите ему болеутоляющее – он его примет. То же самое сделал бы в аналогичной ситуации и человек, и поскольку мозг грызуна достаточно схож с нашим, мы можем прийти ко вполне разумному заключению, что его ноцицептивный рефлекс сопровождается болью. Однако такие доказательства по аналогии всегда ущербны, особенно когда мы имеем дело с животными, тело и нервная система которых очень сильно отличаются от наших. Пиявка съеживается, если ее ущипнуть, но как расценивать это действие – как аналог человеческого страдания или как бессознательное отдергивание руки от горячей кастрюли? Бывает, что животные скрывают свою боль. Общественное животное может скулить или повизгивать, зовя на помощь, однако раненая антилопа, скорее всего, постарается тихо терпеть, чтобы не выдать своего бессилия льву. Признаки боли, вероятно, будут разными у разных видов{298}. Как же тогда понять, больно ли животному?
Для многих мыслителей прошлого, считавших животных неспособными на эмоции и сознательные переживания, этот вопрос не имел смысла{299}. Дуалист XVII в. Рене Декарт называл животных автоматами. Философ и священник Николя Мальбранш, излагая взгляды Декарта, писал, что «животные едят без удовольствия; они кричат не от страдания; они растут, не зная того; они ничего не желают; ничего не боятся; ничего не познают»[101]. За последние десятилетия представления поменялись, и теперь большинство ученых сходятся во мнении, что млекопитающие боль ощущают. Однако по поводу других животных, в том числе рыб, насекомых и ракообразных, до сих пор не утихают ожесточенные дебаты[102]{300}. Корень этих труднопреодолимых разногласий – в разграничении ноцицепции и боли. Это разграничение – «пережиток стремления подчеркнуть разницу между человеком и другими животными, или между "высшими" животными и "низшими"», писал Дональд Брум, биолог, специализирующийся на защите животных{301}. В конце концов, когда речь идет о других чувствах, мы не подбираем отдельные термины для работы сенсорных рецепторов и субъективных переживаний, производимых мозгом. Специалисты по глазам не ломают копья, доказывая, что зрение – это у человека, а у рыб лишь фоторецепция.
Но как мы знаем из предыдущих глав, разница между тем, что улавливают клетки сетчатки, и сознательным переживанием зрения действительно существует. И соответствующие ученые действительно разделяют простую фоторецепцию и пространственное зрение – вспомним четыре стадии эволюции глаза по Дану-Эрику Нильссону. Они предполагают, что некоторые существа, такие как гребешок, могут не укладываться в наши представления о зрении своим умением видеть без картинки. Они признают, что некоторые составляющие нашего зрительного мира – например, цвет – представляют собой конструкты мозга и что животные вроде рака-богомола, способные улавливать световые волны разной длины, могут не воспринимать цвет в принципе.
Химические чувства – обоняние и вкус – тоже обеспечивают возможность улавливать стимул и реагировать на него, не осознавая того. Собственно, этим вы сейчас и занимаетесь. Вкусовые рецепторы расположены у человека по всему телу – нет, не на коже и не на ступнях, а на внутренних органах{302}. Рецепторы сладкого в нашем кишечнике контролируют выработку гормонов, регулирующих аппетит. Рецепторы горького в легких распознают аллергены и запускают иммунный отклик. Все это происходит без участия нашего сознания. Точно так же вкусовые рецепторы на ногах комара включают рефлекс, заставляющий его убраться подальше от репеллента, но не передают никаких сведений в мозг своего обладателя. Вкусовые рецепторы на крыльях мухи запускают «умывательный» рефлекс, уловив присутствие микробов, но от мухи при этом не требуется знать, что такое микроб или крыло. Для стороннего наблюдателя эти поведенческие реакции выглядят точь-в-точь как отвращение, но мы не можем даже предположить, возникают ли подобные эмоции в мозге насекомого.
Брум совершенно прав, утверждая, что мы редко различаем неосознанный акт чувствования и субъективное переживание, которое он за собой влечет. Но это не потому, что различия нет, а потому, что обычно оно не имеет значения. Вопросы о том, что видит гребешок, или видят ли птицы и человек один и тот же красный цвет, представляют, скорее, философский интерес. Различие же между болью и ноцицепцией – это вопрос нравственно, юридически и экономически важный, поскольку он затрагивает наши культурные нормы, связанные с отловом, забоем и употреблением в пищу животных, а также с экспериментами на них. Боль (или ноцицепция, если хотите) – неугодное чувство. Это единственное из всех чувств, отсутствие которого (как у голого землекопа или кузнечиковых хомяков) воспринимается как суперспособность. Это единственное из всех чувств, которого мы пытаемся избегать, которое глушим лекарствами и которое стараемся не вызывать у других.
Конец ознакомительного фрагмента.
Текст предоставлен ООО «Литрес».
Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.
Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.
Сноски
1
Перевод В. В. Чухно.
2
Убедиться, насколько разнообразным бывает восприятие даже внутри одного вида, можно хотя бы на примере человека. Одни из нас не различают красный и зеленый. Другим несвежее тело пахнет ванилью. Третьим кажется мыльным вкус кориандра. – Здесь и далее примечания автора, если не указано иное.
3
Имеется в виду песня What a Wonderful World. – Прим. пер.
4
В 1987 г. немецкий ученый Рюдигер Венер (Wehner, 1987) назвал это явление – нацеленность сенсорных систем животного именно на те стимулы, которые ему нужнее всего улавливать, – «согласованными фильтрами».
5
Радикальный редукционист может вполне резонно возразить, что на самом деле чувств всего два – химическое и механическое. К химическому относятся запах, вкус и зрение, а к механическому – осязание, слух и электрорецепция. Магниторецепцию можно отнести к любому из видов – или к обоим одновременно. Сейчас эта модель, наверное, покажется вам непонятной, но по мере прочтения книги все прояснится. Хотя я не могу назвать себя ее ярым приверженцем, это один из допустимых вариантов классификации чувств, импонирующий любителям обобщать, которые среди вас тоже наверняка найдутся.
6
Здесь и далее перевод М. А. Эскиной. – Прим. пер.
7
Сразу скажу, что избегать зрительных метафор при описании других чувств на протяжении целой книги было невероятно трудно. Но я старался – или, по крайней мере, придерживался правила использовать их осознанно и незавуалированно.
8
Перевод М. П. Вронченко. – Прим. пер.
9
Перевод А. А. Франковского. – Прим. пер.
10
В строгой терминологии одорант, пахучее вещество – это сама молекула, а запах – это ощущение, которое эта молекула вызывает. Например, одорант изоамилацетат обладает банановым запахом.
11
Они завладевают моим вниманием неслучайно. У собак имеется лицевая мышца, приподнимающая внутреннюю бровь, в результате чего морда приобретает проникновенное, трогательное выражение. У волков такой мышцы нет – это результат многовекового одомашнивания, в ходе которого собачья мимика непроизвольно менялась в сторону большего сходства с человеческой. Теперь нам проще считывать выражение собачьих глаз, а собакам проще вызывать у нас желание о них позаботиться (Kaminski et al., 2019).
12
Я намеренно не выражаю эти различия в точных цифрах. Сами данные находятся легко, но отыскать их изначальные источники очень трудно: после многочасовых поисков, в ходе которых мне попалась научная статья, где некий факт подтверждался ссылкой на книгу из серии «для чайников», я провалился в экзистенциальную бездну и начал сомневаться в природе знания как такового. Тем не менее разница имеется, и она важна, вопрос лишь в том – насколько важна.
13
В одном исследовании две собаки улавливали амилацетат (вспомните бананы) в концентрации одна или две части на триллион, справляясь с этим заданием, таким образом, в 10 000–100 000 раз лучше человека (Krestel et al., 1984). И одновременно в 30–20 000 раз лучше, чем те шесть биглей, которых проверяли на улавливание этого же вещества 26 годами ранее – с использованием других методов.
14
На ум приходит только одно исключение: некоторые морские черви выпускают сияющие «бомбы» с люминесцентными веществами, которые своим устойчивым свечением отвлекают врага от удирающего хозяина.
15
Моча леопарда пахнет попкорном. Желтые муравьи пахнут лимоном. Лягушки при стрессе могут (в зависимости от вида) издавать запах арахисового масла, карри или кешью, как свидетельствуют ученые, прилежно перенюхавшие 131 вид лягушек и удостоившиеся за свои труды Шнобелевской премии (Smith et al., 2004). Большие конюги – забавные морские птицы с хохолком над клювом – устраиваются на ночлег огромными колониями, от которых очень приятно пахнет мандаринами.
16
Одно из вероятных исключений – шумящая гадюка, ядовитая африканская змея. Она может сидеть в засаде неделями, за счет покровительственной окраски почти полностью сливаясь с пейзажем. Однако ей каким-то образом удается сливаться с ним и химически. Как выяснила в 2015 г. Ашади Кей Миллер, признанные нюхачи, такие как собаки, мангусты и сурикаты, не могут учуять шумящую гадюку, даже если она в буквальном смысле окажется у них перед носом. Собаки улавливают запах сброшенной змеей кожи, но живые гадюки по какой-то непонятной причине остаются для собачьего носа неразличимыми (Miller, Maritz et al., 2015).
17
Этим грешат и ученые. Собрав опубликованные за последние десять лет статьи о поведении собак, Горовиц обнаружила, что обонянию посвящены лишь 4﹪ из них. Только 17﹪ описывали обонятельную среду, в которой проводился эксперимент: движение воздуха, температуру, влажность, а также присутствие в помещении перед экспериментом людей или пищи (Horowitz and Franks, 2020). Это примерно как если бы исследователи зрения не упоминали, включен свет в лаборатории или нет.
18
На церемонии вручения премии «Оскар» в 2021 г. один журналист поинтересовался у южнокорейской актрисы Юн Ёджон, как пахнет Брэд Питт. «Я его не нюхала, я же не собака!» – ответила она.
19
Более того, можно, как выясняется, обойтись и вовсе без луковицы. Тали Вайсс в 2019 г. обнаружила нескольких женщин, у которых эта структура в принципе отсутствует, однако это не мешает им чувствовать запахи (Weiss et al., 2020). Как они это делают, остается только гадать.
20
Бинтуронг – это черное, косматое двухметровое создание, напоминающее помесь кошки, хорька и медведя. Кошачьим медведем его в обиходе и называют, а еще он появляется в эпизодической роли в моей первой книге «Как микробы управляют нами» (I Contain Multitudes).
21
Пока не сунуть нос в какой-нибудь бензальдегид, вы ни за что не догадаетесь, что это вещество пахнет миндалем. Увидев на бумаге формулу диметилсульфида, вы не заподозрите, что он несет в себе запах моря. Даже похожие молекулы могут иметь сильно отличающиеся друг от друга запахи. Гептанол, углеродный скелет которого состоит из семи атомов, пахнет зеленью и листвой. Добавьте в эту цепочку еще один атом углерода, и получится октанол, запах у которого уже скорее цитрусовый. Карвон имеет две формы, содержащие одни и те же атомы в том же порядке, но структурно представляющие собой зеркальные отражения друг друга: одна форма пахнет тмином, другая – мятой. В смесях царит еще больший сумбур. В каких-то отчетливо выделяются обе составляющие, а какие-то образуют третий запах, непохожий на оба «родительских» (Keller and Vosshall, 2004b). При этом парфюмерные композиции, содержащие сотни химических веществ, пахнут ничуть не сложнее отдельных одорантов, и люди обычно с трудом могут назвать больше трех компонентов такой смеси. Ближе всех к распутыванию этого клубка удалось подобраться изучающему обоняние нейробиологу Ноаму Собелю (Ravia et al., 2020). Пока я писал эту книгу, Собель со своей научной группой разработал метод, анализирующий пахучие молекулы по 21 признаку и выводящий на этой основе единственное число. Чем ближе эти показатели у любых двух молекул, тем больше сходства между их запахами. Это, конечно, не совсем прогнозирование запаха по химической структуре, но уже кое-что – возможность предугадать запах на основании сходства с другими запахами.
22
Терминология здесь немного сбивает с толку. Обычно в сенсорной биологии под рецептором подразумевается сенсорная клетка, например фоторецептор или хеморецептор. Обонятельным же рецептором называют белок на поверхности таких клеток. Но я здесь ни при чем, не я это придумал.
23
Широко разрекламированную гипотезу, что запах определяется колебаниями разных молекул, уже разгромили в пух и прах (Keller and Vosshall, 2004a).
24
Вполне вероятно, что человеческие феромоны существуют, но найти их – задача не из легких (Wyatt, 2015b). У животных исследователям достаточно отыскать стереотипное поведение или физиологическую реакцию, выдающую воздействие феромона, – заворачивание губы, трепетание антенн, подъем уровня тестостерона. Люди же отличаются досадным разнообразием и сложностью, поэтому с подходящими под перечисленные критерии действиями и реакциями у нас туго. Какое-то время некоторые ученые предполагали, что менструальный цикл у женщин из одного коллектива синхронизируется благодаря некоему неизвестному пока феромону, однако затем был развенчан сам миф о такой синхронизации. Теперь другие ученые выдвигают гипотезу, что женская грудь испускает феромоны, побуждающие младенца сосать молоко, но и здесь никакого химического вещества, которое вызывало бы такую реакцию, выделить не удается.
25
В сентябре 2020 г. я писал, что спираль смерти муравьев-легионеров – это идеальная метафора для реакции США на пандемию COVID-19: «Муравьи не видят дальше своего носа. У них нет верховной координирующей силы, которая направила бы их к безопасности. Путь туда преграждает им стена собственных инстинктов» (Yong, 2020).
26
Должен предупредить, что оценивать сенсорные способности животного по числу генов довольно рискованно. У собак, например, рабочих генов обонятельных рецепторов вдвое больше, чем у человека, но это не значит, что их обоняние ровно вдвое лучше.
27
Прецедент тут имеется. Еще в 1874 г. швейцарский ученый Огюст Форель доказал, что антенны – это основные органы обоняния муравья. Муравьи, у которых он удалял антенны, не строили муравейников, не заботились о потомстве и не нападали на непрошеных гостей из других колоний (Forel, 1874).
28
Горовиц подозревает, что собакам просто не хватало мотивации.
29
Учитывая, что у слонов царит матриархат и их сообщества возглавляются самками, довольно символично, что ведущая роль в исследовании чувств у слонов принадлежит именно женщинам – Бетс Расмуссен в изучении обоняния, Кейти Пейн, Джойс Пул и Синтии Мосс в изучении слуха и Кейтлин О'Коннелл-Родуэлл в изучении сейсмического чувства. Со всеми, кроме Бетс, мы встретимся в других главах.
30
Эту способность подтвердил в 1950-х гг. Артур Хэслер после того, как сам пережил обонятельное откровение. Когда водопад, около которого он оказался в пешем походе, вдруг пробудил в нем давно похороненные детские воспоминания, он задумался, не испытывает ли что-то подобное и лосось.
31
Орнитолог Кеннет Стейджер, усовершенствовав эксперименты Одюбона, доказал, что грифы-индейки действительно слетаются на запах спрятанной туши (Stager, 1964). Еще он узнал, что некая нефтяная компания придумала отслеживать утечки из трубопроводов, добавляя к нефти этилмеркаптан, пахнущий тухлятиной и кишечными газами, и проверяя, не кружат ли где-то над трубой грифы. Заинтригованный Стейджер сконструировал собственный распылитель меркаптана и принялся устанавливать его то тут, то там по всей Калифорнии. И каждый раз к нему слетались грифы. В общем, Одюбон ошибался: грифы-индейки не просто не лишены обоняния – его острота позволяет им учуять едва различимую струйку пахучего вещества за несколько километров.



