В общем, берегитесь утконосов.
Свобода воли у мух
Обладает ли муха свободой воли? Занимаясь шопингом в модном квартале Парижа, испытывает ли она колебания, выбирая, что ей купить — сумочку от Гуччи или от Гермеса? Способна ли она решить: что лучше — провести отпуск на Мальте или на Сифносе? А если говорить более серьезно, то вполне закономерно можно задаться вопросом, является ли полет мухи абсолютно хаотичным, неуправляемым или, наоборот, полностью определяется некой программой? Можно даже поставить вопрос в промежуточном варианте: присутствует ли в замысловатой вязи виражей, которые выписывает в воздухе это насекомое, какая-то доля выбора, спонтанности — короче, что-либо, хотя бы частично не являющееся результатом случайности или детерминизма. То есть то, что можно было бы назвать свободой воли. Вопрос, прямо скажем, нетривиальный, и Бьёрн Брембс, нейробиолог из берлинского Свободного университета, весьма доволен тем, что озадачился этим действительно красивым вопросом. Ведь поставленные им опыты доказали, что — таки да! — у мухи действительно есть некое подобие свободы воли. Брембс продемонстрировал это при помощи очень простого эксперимента: привязав муху- дрозофилу (Drosophila melanogaster) на нитку и поместив ее в небольшую камеру с абсолютно белыми стенками, чтобы таким образом отсечь всякие сенсорные ориентиры, он регистрировал все движения мухи. Затем исследователь повторил эксперимент по той же схеме с другими мухами и наконец провел тщательный анализ полученных данных, прибегнув для этого к помощи коллег-математиков.
К своему немалому удивлению, ученые обнаружили в поведении мух «нелинейный алгоритм», что на языке математики означает что-то вроде сундука, полного золотых монет, зарытого у подножия пальмы. Подобный алгоритм является исключительным свойством систем, поведение которых определяется (при отсутствии внешних воздействий) не случайностью, а некими факторами, связанными с их структурой. В данном случае мухи не реагировали на внешние явления или сигналы, поскольку таковые отсутствовали, однако, несмотря на это, в их движениях наблюдалась определенная закономерность.
Таким образом, мушиным мозгам, видимо, присуща некая «нестабильная нелинейность». А это значит, если уж совсем по-простому, что муха способна к непредсказуемому поведению и в то же время чрезвычайно чувствительна к малейшим изменениям окружающей среды. Это явление далеко отстоит от случайностей и приближается, скорее, к хаосу в математическом смысле слова, что с точки зрения эволюции дает нашей героине многочисленные преимущества. Ну, например: животным, представляющим для насекомого опасность (скажем, человеку, вооруженному мухобойкой) довольно трудно предугадать траекторию полета мухи.
Неизвестно, что подумал бы об этом Рене Декарт: укрепляет ли данное открытие его механистическую концепцию животного как живой машины или, наоборот, «обрывает крылышки» данной концепции. Остается теперь точно определить, где именно во всех этих нейронных колесиках и шестеренках гнездится способность к произвольному и неслучайному поведению. Это продвинуло бы нас к созданию менее дебильных, чем существующие ныне, роботов, а может, даже помогло бы в лечении ряда психических отклонений.
Тем, кто считает, что методы фрактальной математики вряд ли приложимы к мухам, советую обратиться к замечательной публикации Бьёрна Брембса и со товарищи «Закономерности в спонтанном поведении», опубликованной в журнале «PLoS ONE» от 2007 года (т. 2, № 5). Текст статьи пестрит таким количеством уравнений, что напоминает произведение художника- абстракциониста.
О полосках зебры
Рассказывают, что когда первый штрихкод встретил зебру, он воскликнул: «Папа!» Специалисты относятся к этому недостаточно подтвержденному факту с вполне понятным скепсисом. Такой же выдумкой, вероятно, является и слух, будто бы кто-то видел, как зебры спариваются с коробками из-под консервированных компотов со стороны штрихкода. Однако что касается предупреждений, фигурирующих на сигаретных пачках, то, судя по всему, эти полосатые животные относятся к ним вполне серьезно — никто из них не курит.
Зебра — животное симпатичное и любит хорошую шутку. То она белая в черную полоску, а через минуту она уже — черная в белую полоску. Однако шутки в сторону! Зададимся-ка лучше вопросом, зачем зебре полоски? Что они ей дают? Этот вопрос не дает покоя научной общественности со времен Аристотеля. Удивление по данному поводу, доходящее до недоумения, разделяют даже львы, главные враги зебр: у льва просто в глазах рябит, когда он прыгает в середину стада. Словно перед ним ожившая и тут же спятившая телевизионная решетка. Именно эта рябь в глазах выдвигается в качестве одной из гипотез, чтобы объяснить наличие полосок у зебры. Мол, позволяя зебре сбить с толку некоторых ее врагов, пресловутые полоски дают ей некоторое эволюционное преимущество. Следует, однако, заметить, что подобная стратегия гораздо хуже защищает упаковки с печеньем (особенно с шоколадным!) — штрихкод не отпугивает практически никого из любителей им поживиться, а скорее наоборот.
Другое предположение, сформулированное в 1972 году Дж. К. Б. Петерсоном в журнале «East African Wildlife Journal» (т. 10, с. 59–63), состоит в следующем: полоски зебры — от 30 до 8о в зависимости от вида или подвида — создают уникальный рисунок, свойственный конкретной особи, что позволяет этим животным безошибочно опознавать друг друга. И надо сказать, без всякого сканера. Ну к примеру: «Привет, задница с 12-ю полосками, как поживаешь, старая кляча?»
Э. Тейер в 1909 году, а впоследствии П. Марлер и В. Гамильтон в 1968-м выдвинули теорию, согласно которой полосы у зебры являются маскировкой. И действительно — совсем непросто обнаружить зебру, которая прячется вон там, среди высоких трав. У льва, например, могут быть с этим проблемы, поскольку он не различает цветов. По мнению других ученых, полосатая раскраска служит нашим друзьям в основном для защиты от мухи цеце. Эти мерзкие насекомые предпочитают кусать в спину крупных животных с однотонным темным окрасом. Дж. К. Вааге посвятил этому статью, длинную, как полуметровый сандвич, под сочным названием «Кусачие мухи как фактор селекции в эволюции окраски зебры» («Journal of the Entomologycal Society of South Africa» — т. 44, с. 351–358) — Ну и наконец кое-кто считает, что «зебристость» — это приспособление для терморегуляции…
Говорят, кассиршам супермаркетов часто снится один и тот же сон: они бегут нагишом по саванне за стадом испуганных зебр, потрясая сканерами. К их сведению сообщаю, что большинство видов зебр ржут, как лошади, кроме зебр Греви (Equus grevyi), которые ревут, как ослы.
Образ насекомых
Какую пользу приносят насекомые? Они убивают других насекомых, считают большинство американских школьников. Подобная точка зрения дает довольно четкое представление о степени любви мальчиков и девочек к этим несчастным созданиям. Если у вас есть сбережения, то на ближайшие 20 лет стоило бы, наверное, вложить их в акции предприятий, производящих инсектициды.
«Что знают школьники о насекомых?» — так озаглавлена статья, опубликованная в 2002 году в «Journal of Elementary Science Education» (т. 14, № 2, с. 51–56). Некто Ллойд Берроу, исследователь из Университета штата Миссури, провел письменный опрос среди пятидесяти шести учеников начальных школ Среднего Запада, дабы выяснить, что они знают и думают о самом многочисленном классе животного царства. Интерес вовсе не праздный, учитывая, что насекомые действительно самый многочисленный класс живых существ как по количеству видов (к настоящему моменту известно более миллиона видов), так и по биомассе. Важно и то, что они играют огромную роль в живой природе и сегодня их существование под угрозой. Однако подрастающее поколение, похоже, не слишком этим обеспокоено. Девятилетний Кортни, который, наверно, не смотрел по телевизору мультсериал про пчелку Майю, так описывает свое представление о насекомых: «Они забираются к нам в дома, а мы их убиваем, потому что они повсюду летают и пытаются нас укусить».
