Исходя из ряда подобных опытов, некоторые ученые называют тропизмы направленным движением, а беспорядочные перемещения — ненаправленным.
Не во всех периодах жизни животные обладают постоянными тропизмами. Примером могут служить личинки морских обитателей, которые плотными колониями покрывают прибрежные скалы или песчаные отмели. Тут и некоторые черви, усоногие раки, устрицы и другие двустворчатые моллюски.
Их крохотные личинки свободно плавают в морских просторах, подвергаясь суровым испытаниям: шторм, прибой, отливы и приливы, волны и течения — все это они переносят, казалось бы, с легкостью. Но приходит время превращаться во взрослое животное. Как они находят пригодные для поселения места?
В начале жизни у личинок положительный фототропизм: он заставляет их держаться вблизи поверхности моря, где света больше, затем, перед метаморфозом, фототропизм меняет свой знак на противоположный, и личинка принуждена теперь искать затененные места. Она опускается на дно. Найдет здесь условия, отвечающие и другим ее тропизмам (особый химизм воды и структура почвы), прикрепляется к какому-либо свободному месту и превращается вскоре в усоногого рака, моллюска или червя, навсегда теряющего способность передвигаться.
Тропизмы (или таксисы) как способ ориентации в пространстве в поисках благоприятных условий существования далеко не единственны в своем роде. Есть у живых существ и другие чувства, выполняющие более сложные задания.
Известно, что многих животных природа наделила «солнечным компасом». Птицы, совершающие путешествия в дальние южные края, муравьи и пчелы в поисках богатых источников пищи и по пути в гнездо ориентируются по солнцу. О них уже много писали, и едва ли найдется человек, который об этом не слышал бы хоть краем уха. Поэтому умолчу о птицах, муравьях и пчелах, расскажу о тех созданиях, солнечный компас которых менее известен.
Улитка элизия, в изобилии населяющая подводные водоросли Средиземного моря, в аквариуме ведет себя очень странно. В полумраке она неподвижна. Однако, лишь только коснется ее луч света, улитка сейчас же возбуждается и устремляется в путь. Но ползет не куда попало, а строго под определенным углом к источнику света. Если изменить его направление, улитка тут же меняет свой маршрут: опять ползет под прежним углом, к свету. Величина этого угла варьирует от 45 до 135 градусов.
Возможно, глаза элизии устроены так, что воспринимают лучи, падающие на нее только в этих пределах.
Североамериканские белоногие мыши (хотя их называют мышами и они очень на мышей похожи, на самом деле это не мыши, а хомячки; из настоящих мышей в Америке живет только завезенная людьми домовая мышь) больших миграций не предпринимают. Обычно дальше пятидесяти метров от нор не убегают. Однако эти маленькие грызуны, такие домоседы в обычное время, если их уносили далеко от нор, возвращались домой с очень больших дистанций (если принять во внимание размеры самих животных). Завезенных и выпущенных на волю в миле (1,6 километра) от гнезд вскоре опять ловили у нор. Одна мышь нашла дорогу даже за две мили. Но с четырехмильной дистанции не вернулся никто.
В этом эксперименте самое интересное то, что животные, благополучно завершившие свой двух- и полуторамильный кросс по пересеченной местности, были еще совсем молодыми, двухмесячными мышатами. Они только-только стали покидать норы и, конечно, плохо знали местность даже поблизости от гнезда. И, однако, вернулись издалека!
Опыты с полевками показали, что дистанцию триста метров грызуны проходят за десять-пятнадцать минут. Значит, скорость их вынужденного похода 1200 метров в час. Это, в свою очередь, означает, что идут мыши прямой дорогой, не блуждают, не тратят времени на поиски знакомых ориентиров, а как только выпустят, сразу же быстро бегут домой. Обратите внимание на прямолинейность пути и сравнительно большие дистанции, которые полевки преодолевают по чужим лесам и полям. Полагают, что избрать верный путь им тоже помогает солнце.
Вот странное дело: морские суповые черепахи, обитающие у берегов Бразилии, размножаться почему-то плывут за две тысячи километров, в Центральную Атлантику, к острову Вознесения. Дорогу находят, по-видимому, по солнцу. У новорожденных морских черепашек такие способности обнаружены. Кроме того, добраться из гнезда на берегу до моря им помогает не запах океанской воды, не уклон берега, как полагали раньше, а скорее всего освещенность морской поверхности, которая днем и ночью значительнее освещенности суши.
Опыты с раками, крабами, пауками, саранчой и другими животными подтверждают теорию солнечной навигации. Почти каждое животное, подвергнутое испытанию рано или поздно обнаруживало незаурядное умение ориентироваться по солнцу.
Релизеры — это сигналы, которые вызывают инстинктивные реакции у животных. Релизеров великое множество. Рассмотрим некоторые из них.
Классический объект лабораторных исследований этологов — колюшка.
Когда приходит пора размножения, самец колюшки одевается в красочный наряд. Главное в этом наряде — ярко-красное брюшко. В поведении рыбки обнаруживается тоже нечто новое: он выбирает на дне определенный участок, индивидуальную территорию, и нападает на всякого проплывающего поблизости самца своего вида (а иногда и на других рыб). Заинтересовались, что служит релизером, вызывающим агрессивность: форма ли вторженца, или, может быть, красное пятно. Опыты показали, что самца возбуждает любой продолговатый предмет, красный снизу. Он необязательно должен походить в деталях на рыбу, лишь бы низ был красным. Этот красный цвет брюшка у колюшки в брачную пору и есть релизер.
В июне у нас начинают летать бабочки бархатницы, семелы. Бурые, с двумя глазками на переднем крыле, они порхают вокруг цветов и сосут нектар.
Но вот самец, насытившись, садится на какой-нибудь бугорок и ждет. Ждет самку, чтобы поухаживать за ней. Ждет долго. Наконец терпение иссякает, и тогда самец семелы в слепом азарте бросается в погоню за пролетающими птичками и даже за падающими листьями. Гоняется порой и за собственной тенью!
В это время его легко можно привлечь бумажной моделью, имитирующей самку. Чем темнее модель, тем азартнее гоняется за нею самец. Меняли и размеры модели. Крупные явно предпочтительнее, и самая желанная — в четыре раза крупнее самки. Явно, что темный цвет и величина модели — релизеры для самца семелы. Но почему именно они, непонятно.
Птенцы серебристых чаек, едва успев родиться, уже просят есть. Несколько часов смотрят они на мир желтыми глазами, но ничего вокруг, кажется, не замечают: ищут красное пятно. Сейчас оно для них — средоточие всей Вселенной. Это красное пятно играет особую роль в сигнальном лексиконе серебристой чайки: оно релизер для птенца.
У взрослой чайки клюв желтый. Но на конце подклювья, словно ягодка зреет, видно отчетливое, яркое красное пятно. Для новорожденного птенца эта «ягодка» как бы представитель всего внешнего мира, личный опекун и посредник в мирских делах. У птенца врожденная реакция на красное пятно, инстинкт, который внушает ему: «Когда выберешься из скорлупы на свет божий, ищи красное пятно! Оно тебя и накормит, и напоит, и согреет, и защитит. Ищи его, беги за ним».
И он ищет. Тычется носиком в родительский клюв с красным пятном на конце. А для родителя это тоже сигнал-релизер. Приказ, которого нормальная птица не может ослушаться: тотчас разевает рот и кормит птенца.
Опыты показали, что птенец ищет именно красное пятно. На модели клювов чаек с белыми и синими пятнами птенец никак не реагировал, и совсем малое впечатление произвел на него желтый клюв без всякого пятна. Зато сплошь красный клюв очень привлекал. Птенец, очевидно, принимал его за само пятно, и чересчур большие размеры не смущали.
Чтобы переключить внимание птенца с красного сигнала на то, что он, в сущности, обозначает, взрослая птица берет кусочек отрыгнутой пищи кончиком клюва так, чтобы лакомый кусочек оказался поближе к пятну. Птенец, тычась в него, попадает клювом в пищу. Глотает. Понравилось!
Голые и слепые птенцы певчих птиц не могут в первые дни узнавать своих родителей по какому-нибудь видимому знаку. Поэтому сигналом к тому, что можно открыть клюв и просить есть, служит для их неразвитого мозга слабый толчок гнезда. Мать прилетела! В этом вы легко убедитесь, если чуть качнете гнездо: слепые птенцы поднимут головы и, как по приказу, откроют свои желтые рты. (Желтый клюв птенцов тоже релизер. В данном случае побуждает родителей носить пищу для желтых ртов.)
Когда у птенцов открываются глаза, они поднимают головы не просто вверх, а направляют их к родителям. Тянутся и к макетам, если те не больше трех миллиметров и двигаются. Поднесем к птенцам с разных сторон две палочки — птенцы раскроют рты навстречу той, которая ближе и выше.
