Глаза, которые видят тепло
"Если, – пишет один ученый, – попросить зоолога указать наиболее поразительную черту в развитии животного мира, он назвал бы не глаз человека (конечно, это удивительный орган) и не глаз осьминога, а обратил бы внимание на то, что оба эти глаза, глаз человека и глаз осьминога, очень похожи". Похожи они не только своим устройством, но часто даже и выражением – странный факт, который всегда поражал натуралистов.
Осьминожий глаз по сути дела ничем не отличается от человеческого. Во всяком случае разница между ними очень небольшая. Разве что роговица у осьминога не сплошная, а с широким отверстием в центре.
Аккомодация (установка зрения на разные дистанции-фокусировка) у человека достигается изменением кривизны хрусталика, а у осьминога – удалением или приближением его к сетчатке, подобно тому как в фотоаппарате движется объектив. Веки осьминога смыкаются тоже иначе, не так, как у нас, они снабжены кольцевой мускулатурой и, закрывая глаз, затягивают его, словно занавеской на кольцевой вздержке.
Ни у кого из обитателей моря нет таких зорких глаз, как у осьминога и его родичей. Только глаза совы, кошки да человека могут составить им конкуренцию.
На одном квадратном миллиметре сетчатки осьминожьего глаза насчитывается около шестидесяти четырех тысяч воспринимающих свет зрительных элементов, у каракатицы еще больше – сто пять тысяч, у кальмара – сто шестьдесят две тысячи, у паука же их только шестнадцать тысяч, у карпа – пятьдесят тысяч, у кошки – триста девяносто семь тысяч, у человека – четыреста тысяч, а у совы даже – шестьсот восемьдесят тысяч.
И размер глаз у головоногих моллюсков рекордный. Глаз каракатицы лишь в десять раз меньше ее самой, а у гигантского спрута глаза величиной с небольшое колесо. Сорок сантиметров в диаметре!
Даже у тридцатиметрового голубого кита глаз не превышает в длину десяти – двенадцати сантиметров (в 200–300 раз меньше самого кита).
Но самые необыкновенные глаза у глубоководных кальмаров: у одних они торчат вверх телескопами, у других на тонких стебельках вынесены далеко в стороны, а есть и такие кальмары, у которых (небывалое дело!) глаза асимметричные: левый в четыре раза больше правого. Как плавают эти животные: ведь голова у них неуравновешена…
Немалые, наверное, приходится им прилагать усилия, чтобы плыть вперед и не переворачиваться.
Профессор Джильберт Восс из Океанографического института в Майами (США) думает, что большой глаз приспособлен к глубинам, он собирает своей мощной оптической системой рассеянные там крохи света. Маленьким же глазом кальмар обозревает окрестности, всплывая на поверхность. Это вполне возможно.
У кальмаров есть и совсем особенные глаза, ни у кого в природе больше не встреченные, – термоскопические. Они "видят"… тепло.
На плавниках кальмара мастиготевтиса около тридцати миниатюрных "термолокаторов", способных, очевидно, воспринимать тепловые лучи. Темными точками они рассеяны в коже. Под микроскопом видно, что орган состоит из шаровидной капсулы, наполненной прозрачным веществом. Сверху капсула прикрыта толстым слоем красных клеток – это светофильтр, он задерживает все лучи, кроме инфракрасных.
По-видимому, в термоскопических глазах кальмаров происходят фотохимические процессы такого же типа, как и на сетчатке обычного глаза или на фотопластинке. Поглощенная органом энергия приводит к перекомбинации светочувствительных (у кальмаров – теплочувствительных) молекул, которые воздействуют на нерв, вызывая в мозгу представление наблюдаемого объекта.
У гремучих змей Америки и щитомордников, которые водятся у нас в Сибири, тоже есть на голове своеобразные термолокаторы, но устроены они иначе: по принципу термоэлемента.
Змеи при помощи термолокаторов разыскивают в темноте теплокровных грызунов и птиц, которые, как и всякое нагретое тело, испускают инфракрасные лучи.
А зачем термоскопические глаза кальмарам? Ведь на глубинах, где они обитают, нет теплокровных животных…
Нет ли? А кашалот. Этот прожорливый кит ныряет очень глубоко и охотится в морской бездне на кальмаров. Съедает их в день несколько тонн. Я просмотрел содержимое желудка нескольких сот кашалотов, добытых нашими китобойными флотилиями, и убедился, что 95 процентов меню Старины Моби Дика составляют глу – боководные кальмары.
Сотни тысяч кашалотов пожирают ежедневно сотни миллионов кальмаров, преимущественно глубоководных.
Вот почему, я думаю, развились у жителей холодной пучины глаза, которые "видят" тепло. Местных теплокровных животных там нет – это правда, зато сверху, с сияющей лазури моря, вторгаются в царство вечного мрака огромные прожорливые звери. Сигналы о их приближении подают кальмарам термолокаторы.
Реактивный двигатель
Мы переходим теперь к описанию самого интересного органа головоногих моллюсков – реактивного двигателя. Обратите внимание, как просто, с какой минимальной затратой материала решила природа сложную задачу.
Снизу, у "шеи" кальмара (рассмотрим в качестве примера этого моллюска), заметна узкая щель – мантийное отверстие. Из нее, словно пушка из амбразуры, торчит наружу какая-то трубка. Это воронка, или сифон, – "сопло" реактивного двигателя.
И щель, и воронка ведут в обширную полость в "животе" у кальмара: то мантийная полость – "камера сгорания" живой ракеты. Всасывая в нее воду через широкую мантийную щель, моллюск с силой выталкивает ее затем через воронку. Чтобы вода не вытекала обратно через щель, кальмар ее плотно замыкает при помощи особых "застежек – кнопок", когда "камера сгорания" наполнится забортной водой. По краю мантийного отверстия расположены хрящевые грибовидные бугорки. На противоположной стороне щели им соответствуют углубления. Бугорки входят в углубления и прочно запирают все выходы из камеры, кроме одного – через воронку.
Когда моллюск сокращает брюшную мускулатуру, сильная струя воды бьет из сифона. Отдача толкает кальмара в противоположную сторону.
Воронка направлена к концам щупалец, поэтому головоногий моллюск плывет хвостом вперед. Вот почему каракатица в "Тараканище" Корнея Чуковского "так и пятится, так и пятится" – обстоятельство, которое, помню, очень смущало меня в детстве.
Реактивные толчки и всасывание воды в мантийную полость с неуловимой быстротой следуют одно за другим, и кальмар ракетой проносится в синеве океана.
Если бы толчки были отделены друг от друга значительными промежутками времени, как у гребешка или эшны, то животное не получило бы особых преимуществ от такого передвижения. Чтобы ускорить темп реактивных "взрывов" и довести его до бешеной скорости, необходима, очевидно, повышенная проводимость нервов, которые возбуждают сокращение мышц, обслуживающих реактивный двигатель.
Проводимость же нерва, при прочих равных условиях, тем выше, чем больше его диаметр. И действительно, у кальмаров мы находим самые крупные в животном царстве нервные волокна.
Диаметр их достигает целого миллиметра – в пятьдесят раз больше, чем у большинства млекопитающих, – и проводят возбуждение они со скоростью двадцать пять метров в секунду.
У трехметрового кальмара дозидикуса (он обитает у берегов Чили) толщина нервов фантастически велика – восемнадцать миллиметров. Нервы толстые, как веревки!
Сигналы мозга – возбудители сокращений – мчатся по нервной "автостраде" кальмара со скоростью легкового автомобиля – девяносто километров в час!