Річард Докінз - Сліпий годинникар

практикують, є південноамериканські гуахаро та далекосхідні печерні салангани — ті самі, гнізда яких використовують для приготування відомого супу. Обидва види гніздяться глибоко в печерах, куди майже або й зовсім не потрапляє світло, і обидва орієнтуються в темряві за допомогою відлунь від свого власного клекоту. В обох випадках цей клекіт є чутним для людей, а не ультразвуковим, як більш спеціалізовані клацання кажанів. І жоден із цих видів птахів, схоже, не довів ехолокацію до такого рівня досконалості, як кажани. Їхній клекіт не є частотно модульованим і навряд чи придатний для вимірювання швидкості за допомогою доплерівського зсуву. Можливо, подібно до плодоїдних кажанів Rousettus, вони просто засікають паузу між кожним голосовим сигналом і його відлунням.

У цьому випадку можна бути абсолютно певним, що ці два види птахів винайшли ехолокацію незалежно від кажанів і один від одного. Хід міркувань тут такий самий, який часто використовують еволюціоністи. Ми дивимося на всі тисячі видів птахів і бачимо, що переважна більшість із них не використовують ехолокацію. Її практикують лише два окремі невеликі роди, причому між ними немає більше нічого спільного, крім того, що вони обидва живуть у печерах. Хоча ми і вважаємо, що всі птахи й кажани мають спільного пращура, якщо простежити їхній родовід достатньо далеко, цей спільний пращур був також спільним для всіх ссавців (включно з нами) та всіх птахів. Переважна більшість ссавців і переважна більшість птахів не використовують ехолокацію, і цілком імовірно, що їхній спільний пращур теж цього не робив (як і не літав — це ще одна здатність, яка була вироблена незалежним чином декілька разів). Звідси випливає, що здатність до ехолокації кажани та птахи розвинули в себе незалежним чином, так само, як відповідна технологія була незалежним чином розроблена британськими, американськими та німецькими вченими. Подібні міркування, тільки у меншому масштабі, приводять до висновку, що спільний предок гуахаро й печерних саланганів теж не використовував ехолокацію і що ці два роди виробили однакову здатність незалежно один від одного.

Серед ссавців кажани також не єдина група, що розробила технологію ехолокації. Незначною мірою (як це роблять сліпі люди) відлуння, схоже, використовують декілька різних видів ссавців, наприклад землерийки, щури й тюлені, але єдиними тваринами, здатними зрівнятися з кажанами в досконалості, є кити. Кити поділяються на дві основні групи — зубасті й вусаті. Обидві належать, звісно ж, до ссавців, що походять від сухопутних предків, причому цілком могли «винайти» китовий спосіб життя незалежно одна від одної, почавши з різних відправних точок. До зубастих китів належать кашалоти, косатки й різні види дельфінів, які полюють на відносно велику здобич, таку як риба й кальмари, яку вони ловлять своїми пащами. Декілька видів зубастих китів, з яких ретельно вивчені лише дельфіни, виробили у своїх головах вигадливі механізми ехолокації.

Дельфіни випускають швидкі черги високочастотних клацань, частина яких є чутними для нас, а решта — ультразвуковими. Можливо, що з випусканням гідроакустичних сигналів якось пов’язаний так званий «мелон» — опуклий купол у передній частині голови дельфіна, що за цікавим збігом схожий на химерно опуклий купол радара розвідувального літака раннього радіолокаційного попередження «Nimrod», але принцип його роботи поки що до кінця не зрозумілий. Як і у кажанів, у дельфінів порівняно низька «чергова частота» клацання, що зростає до швидкісного (400 клацань на секунду) гудіння, коли тварина наближається до здобичі. По суті, навіть «низька» чергова частота є доволі високою. Мабуть, найвправнішими ехолокаторами є річкові дельфіни, що живуть у каламутній воді, але й деякі дельфіни — жителі відкритого моря теж показали доволі непогані результати тестів. Атлантичний пляшконосий дельфін здатен розрізняти кола, квадрати й трикутники (всі з однаковою стандартною площею), використовуючи лише свій сонар. Він може визначити, яка з двох цілей розташована ближче, коли різниця становить лише близько 3 см, за загальної відстані близько 6,5 м. А також виявити сталеву кульку розміром із половину м’яча для гольфу на відстані 65 м. Ці показники, можливо, поступаються людському зору при яскравому світлі, але кращі за людський зір при місячному сяйві.

Було висунуто цікаве припущення, що дельфіни могли б доволі легко передавати один одному «уявні картинки», якби вони вирішили їх використовувати. Для цього їм потрібно було б лише імітувати своїми універсальними голосами схему звуку, що породжується відлуннями від конкретного об’єкта. У такий спосіб вони могли би передавати один одному уявні образи таких об’єктів. От тільки жодних доказів цього захопливого припущення немає. Теоретично кажани могли б робити те саме, але дельфіни здаються ймовірнішими кандидатами, бо загалом вони є більш соціальними істотами. Вони також, можливо, є «розумнішими», але це не обов’язково важлива деталь. Інструменти, що знадобилися б їм для передавання образів, не складніші за ті, які кажани та дельфіни вже мають для ехолокації як такої. І це видається легким поступовим переходом від використання голосу для породження відлунь до імітації їх.

Виходить, що як мінімум дві групи кажанів, дві групи птахів, зубасті кити, ще й декілька інших видів ссавців (меншою мірою) незалежним чином вийшли на технологію сонара за якийсь час упродовж останніх ста мільйонів років. Нам не дано про це дізнатися, але, можливо, цю технологію незалежним чином виробили й якісь інші нині вимерлі тварини на кшталт птеродактилів.

Ані в комах, ані в риб використання сонара наразі не зафіксовано, але дві доволі різні групи риб, одна у Південній Америці, друга в Африці, виробили дещо подібну систему орієнтування, що здається приблизно такою ж складною й уявляється схожим, але іншим розв’язанням тієї самої проблеми. Ідеться про так званих слабоелектричних риб. Назва «слабоелектричні» покликана відрізняти їх від сильноелектричних риб, що використовують електричні поля не для орієнтації у просторі, а для оглушення своєї здобичі. Техніку оглушення, між іншим, теж незалежним чином, винайшли декілька неспоріднених груп риб, як-от електричні «вугрі» (які не є справжніми вуграми, але за формою тіла подібні до них) та електричні скати.

Південноамериканські та африканські слабоелектричні риби є доволі далекими родичами, але обидві групи живуть в однакових типах вод своїх континентів, вод, надто каламутних для ефективного зору. Фізичний принцип, який вони експлуатують, — електричні поля у воді — є ще більш чужим для нашої свідомості, ніж той, що використовують кажани та дельфіни. Ми принаймні маємо суб’єктивне уявлення про те, що таке відлуння, але майже не маємо суб’єк­тивного уявлення про те, на що може бути схоже сприйняття електричного поля. Ще кілька століть тому ми навіть гадки не мали про існування електрики. Як суб’єктивні людські істоти ми не можемо уявити, що відчувають електричні риби, але як фізики можемо їх зрозуміти.

На обідній тарілці легко побачити, що м’язи з кожного боку будь-якої риби розташовані у вигляді ряду сегментів, батареї м’язових тканин. У більшості риб вони скорочуються послідовно, вигинаючи тіло хвилями, що штовхають його вперед. У електричних же риб (як сильно-, так і слабоелектричних) м’язи стали батареєю в електричному сенсі. Кожен сегмент («клітина») цієї батареї генерує напругу. Ці напруги з’єднані послідовно вздовж усієї довжини тіла таким чином, що в сильноелектричної риби (наприклад, електричного вугра) вся батарея генерує аж 1 ампер за 650 вольтів. Потужності електричного вугра цілком достатньо, щоб оглушити людину. Слабоелектричні риби використовують електрику суто для збирання інформації, тож високі напруги чи струми їм не потрібні.