Собирая материал для своей диссертации по кайрам острова Скомер, я соорудил укрытия по соседству с несколькими колониями, чтобы иметь возможность наблюдать поведение этих птиц с близкого расстояния. Одно из моих излюбленных укрытий располагалось в северной части острова: неуклюже добравшись туда ползком на четвереньках, я мог устроиться на расстоянии нескольких метров от группы кайр. На этом скальном карнизе гнездилось около двадцати пар, некоторые высиживали единственное яйцо, повернувшись к морю. Находясь так близко к этим птицам, я чувствовал себя почти частью колонии и усвоил все виды их демонстрационного поведения и криков. Однажды кайра, высиживающая яйцо, вдруг поднялась и приветственно закричала, хотя ее партнера не было рядом. Это поведение озадачило меня: оно казалось совершенно беспричинным. Посмотрев в сторону моря, я разглядел крошечное темное пятнышко – кайру, летящую в сторону колонии. Пока я смотрел на нее, птица, находящаяся на скале, продолжала издавать крики, а потом, к моему удивлению, приближающаяся кайра спустилась к ней, шумно хлопая крыльями. Обе птицы с несомненным воодушевлением продолжили обмен приветствиями. Я никак не мог поверить, что птица, высиживающая яйцо, не только увидела, но и узнала своего партнера далеко над морем, на расстоянии нескольких сотен метров
[23].
Как установить научными методами, насколько хорошее зрение у птиц? Есть два способа: сравнить строение их глаз со строением глаз других позвоночных и разработать поведенческие тесты, чтобы проверить, насколько хорошо способны видеть птицы.
Со времен Ренессанса ученые, которых интересовало зрение человека, изучали главным образом глаза птиц и других животных, и со временем картина начала проясняться. Неудивительно, что на нее в значительной мере повлияло то, что известно о человеческом зрении.
По сравнению с млекопитающими глаза у птиц довольно большие. Говоря попросту, чем больше глаз, тем лучше зрение, а превосходное зрение необходимо, чтобы избежать столкновений в полете или для ловли быстро движущейся или маскирующейся добычи. Однако впечатление от птичьих глаз обманчиво: они крупнее, чем кажутся. Как сказал в середине XVII века Уильям Гарвей (известный своей теорией кровообращения), глаза птиц «снаружи выглядят маленькими, потому что кожа и перья скрывают их почти полностью, за исключением зрачков»
[24].
Как и многие другие органы, глаза крупных птиц обычно бывают больше, чем глаза мелких, что очевидно. Самые маленькие глаза у колибри, самыми большими глазами обладает страус. Ученые, изучавшие глаза, пользовались расстоянием от центра роговицы и хрусталика до выстилающей заднюю стенку глаза сетчатки (диаметром глаза) как показателем его размера. Глаз страуса имеет диаметр 50 мм и более чем в два раза превышает диаметр человеческого глаза (24 мм). По сути дела, относительно размеров тела глаза птиц почти в два раза больше глаз большинства млекопитающих
[25].
Фридрих II был проницательным и вдумчивым наблюдателем, в своем трактате о соколиной охоте он отмечал: «У одних птиц глаза большие по сравнению с телом, у других маленькие, у третьих средние»
[26]. Возможно, у страуса глаза больше, чем у любой другой птицы в абсолютном выражении, но для размеров его тела глаза на самом деле меньше, чем можно было ожидать. Сравнительно большими глазами для их размеров тела обладают орлы, соколы и совы. Диаметр глаза орлана-белохвоста – 46 мм, немногим меньше, чем у страуса (который в восемнадцать раз тяжелее). На другом конце той же шкалы – киви с крошечными глазками, как в абсолютном выражении (с диаметром 18 мм), так и относительно размеров их тела. Для того чтобы примерно представить себе, насколько малы глаза киви: у австралийской рыжелобой шипоклювки, которая весит всего 6 г, диаметр глаза 6 мм. Если бы глаза киви были пропорциональны весу его тела (то есть 2–3 кг), то имели бы диаметр 38 мм (примерно с мяч для гольфа), а это огромная разница. Глаза киви описывали как «настолько редуцированные, насколько это возможно для птичьих глаз»
[27].
Размер глаз важен именно потому, что чем крупнее глаз, тем больше изображение на сетчатке. Представьте себе, что смотрите телевизор с диагональю 12, а не 36 дюймов. Чем крупнее глаз, тем больше фоторецепторов – так же как у телевизионного экрана с большей диагональю больше пикселей, потому и изображение лучше.
Те из птиц, ведущих дневной образ жизни, которые начинают бодрствовать вскоре после рассвета, обладают глазами большего размера, чем те, чья активность начинается позднее, после восхода солнца. У береговых птиц, которые кормятся по ночам, глаза сравнительно большие, как и у сов и у других ночных видов. Однако киви – исключение среди ночных птиц, и, подобно тем рыбам и амфибиям, которые живут в постоянной темноте пещер, они в буквальном смысле слова отказались от зрения в пользу других чувств.
У австралийского клинохвостого орла глаза огромные, и в абсолютном выражении, и в сравнении с большинством других птиц, в итоге острота его зрения выше, чем у любого другого известного животного. Остальным птицам пригодилась бы орлиная зоркость, однако глаза – тяжелые, заполненные жидкостью органы, и чем крупнее они, тем меньше подходят для полета. Строение летающих птиц таково, что их вес распределен, чтобы как можно меньше препятствовать полету. Полет и тяжелая голова несовместимы, следовательно, размер глаз имеет верхний предел. Возможно, именно полетом и потребностью в больших глазах объясняется также отсутствие у птиц зубов, которые заменяет мощный мускульный желудок (где происходит измельчение пищи), расположенный в брюхе вблизи центра тяжести.
Для первых исследователей зрение представляло множество загадок, в том числе почему мы видим лишь одно изображение, хотя глаз у нас два. Ведь каждым глазом отдельно мы видим совершенно нормальное изображение, а обоими глазами вместе – опять-таки одно.
Рене Декарт выявил еще одну загадку, заметив, что, если прорезать квадратное отверстие в задней стенке бычьего глаза (то есть в сетчатке) и поместить за ним лист бумаги, изображение, которое проецируется на бумагу через глаз, будет перевернутым. Но почему же тогда мы видим все вокруг так, как полагается?
Уильям Дерем, который писал о глазе в 1713 году, изложил эту загадку следующим образом:
Прекрасные пейзажи и другие предметы, предстоящие глазу, явно отображаются на сетчатке, и не в прямом, а в перевернутом виде, как предписано законами оптики… Но возникает вопрос: как же тогда глаз видит эти предметы не перевернутыми?
