Путеводитель зоолога по Галактике. Что земные животные могут рассказать об инопланетянах — и о нас самих

Электричество — безусловная основа земной жизни. Всему живому необходимо запасать энергию и перемещать ее внутри организма. На Земле это всегда, без исключений, осуществляется благодаря перемещению электрического заряда (положительного или отрицательного) внутри клетки и между клетками. Заряды взаимодействуют между собой с определенной силой (одинаковые заряды отталкиваются, противоположные притягиваются), поэтому для прохождения заряда сквозь электрическое поле нужна энергия, как при движении массы сквозь гравитационное поле — представьте себе, что вы толкаете машину в гору. Можно, конечно, дать разгуляться фантазии, воображая, что на иных планетах может возникнуть жизнь, использующая для хранения энергии какое-то другое поле, может быть даже гравитационное, но при нынешнем знании физических законов такие гипотезы не кажутся убедительными: в действительности гравитация не очень мощная сила, она ощутима только для очень крупных объектов.

Так или иначе, на Земле «жизнь» означает «электричество». Если все живое генерирует электричество, то рано или поздно у какой-либо формы жизни разовьется способность его улавливать, чтобы охотиться на другие организмы и поедать их. Электрорецепция, то есть способность воспринимать электрические поля, широко распространена у множества различных видов рыб, в том числе акул, но также встречается у амфибий, например саламандр, и, как ни странно, у некоторых млекопитающих, таких как утконос, который выслеживает добычу, улавливая электрические признаки присутствия живых существ в мутной от ила речной воде.

Учитывая, что в воде обитает множество хищников с электрорецепторами, целенаправленное использование электрических сигналов в целях коммуникации может показаться рискованной затеей. Однако у некоторых видов рыб, в особенности южноамериканских ножетелок и африканских слонорылов, развились специализированные электрические органы, генерирующие в водной среде сложные переменные электрические поля. Специализированные клетки — электроциты — действуют как стопка из кнопочных батареек: каждая генерирует небольшое напряжение, но если соединить их последовательно, можно получить достаточно мощный сигнал. Так как электроциты происходят из мышечных клеток (у которых самый высокий уровень электрической активности в организме), то рыба способна очень точно управлять своей электрической активностью, подобно тому как вы умеете точно управлять своей речью с помощью мускулов гортани и языка. Естественно, у этих рыб, так же как у их врагов, например акул, развились и электрорецепторы — специализированные клетки, улавливающие электрическое поле в окружающей среде.

Электрические рыбы используют создаваемые ими электрические поля в двух целях. Во-первых, они умеют ориентироваться в окружающей среде, улавливая возмущения электрического поля, вызванные как живыми, так и неживыми объектами. Например, когда они приближаются к камню, характер электрического поля вокруг них слегка меняется, и мозг воспринимает это во многом так же, как мы воспринимаем объекты, улавливая свет. Каким удивительным, должно быть, видится мир через возмущения электрических полей! Этот вид чувственного восприятия мы не в силах понять напрямую, хотя, наверное, ради развлечения можно сконструировать симулятор, преобразующий возмущения электрических полей в зрительные сигналы.

Однако особый интерес для нас представляет то, каким образом рыбы используют электрические поля для коммуникации. Хотя представители африканских и американских видов рыб кодируют информацию, передаваемую электрическими сигналами, несколько по-разному, основной принцип у них одинаков: электрическое поле целенаправленно изменяется, или модулируется, и ему придается характерный ритм. Легкие различия в периодичности или последовательности волн помогают рыбам определить вид особи, ее пол, даже социальный статус и место в иерархии. В темных, мутных илистых водах тропических рек зрение практически бесполезно, и данный сложный механизм восприятия окружающего мира и общения с другими представителями своего вида кажется идеальным.

Безусловно, потенциальная сложность электрических сигналов достаточно высока, чтобы они могли стать основой для высокоразвитого языка. Электрические поля распространяются быстро, и местоположение того, кто посылает сигнал, установить легко — что неудивительно, ведь известно, что рыбы также используют свои поля, чтобы обходить неподвижные объекты. Наконец, форма сигнала (чисто теоретически, поскольку неясно, умеют ли рыбы ее менять) могла быть промодулирована с помощью волн различной длины, чтобы сигналы преодолевали естественные препятствия среды и коммуникация была успешной на достаточных расстояниях — больше, чем у электрических рыб, у которых коммуникативная дистанция составляет всего несколько метров.