Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Направляющие прикосновения



Милн Джонсон Лорус Милн Маргарет

Чувства животных и человека

 

В мире науки и техники –

 

«Чувства животных и человека»: Мир; Москва; 1966

Аннотация

 

Книга известных американских ученых, супругов Лоруса Дж. Милна и Маргарет Милн, «Чувства животных и человека» — занимательный, а местами и поэтичный рассказ об ощущениях, свойственных живым существам. О сложных проблемах бионики авторы говорят легко и просто, без излишней наукообразности. Мы узнаем из книги, почему пчелы не видят красного цвета, как птицы ориентируются при перелетах, каким образом летучие мыши чувствуют преграды на своем пути и многое, многое другое. При этом Милны все время сравнивают чувства животных с человеческими чувствами, наводят читателя на мысль о том, что живые организмы с их сложной и малоизученной структурой органов чувств представляют большой интерес не только для биологов, но и для физиков, математиков и особенно конструкторов, создающих самоорганизующиеся устройства. Авторы стремятся в то же время не подавить читателя массой сведений, а помочь ему отделить главное от второстепенного, научить его ориентироваться в сложных вопросах, философски осмысливать мир.

 

Лорус Джонсон Милн

Маргарет Милн

Чувства животных и человека

 

 

Предисловие

 

Одним из наиболее сложных в биологии является вопрос о чувствах животных, которые позволяют им ориентироваться в окружающем мире и одновременно обеспечивают общение между особями не только одного, но и разных, подчас далеких друг от друга видов.

Еще в древности рыбаки и особенно охотники знали, насколько сложна жизнь животных, насколько совершенны и в то же время изменчивы их повадки. Видимо, первобытные племена связывали анимизм и тотемизм с очень высокой оценкой, или, точнее, переоценкой нервной (психической) деятельности животных.

Очень много верных и в ряде случаев точных оценок этой деятельности можно найти еще у ученых-философов античных времен. Достаточно вспомнить представления Аристотеля о темпераментах людей и животных, которые много позже научно обосновал и разработал И. П. Павлов в своем учении о типах нервной деятельности.

Истинно научный подход к исследованию чувств и поведения животных и человека стал возможным лишь после возникновения и развития современной нейрофизиологии, владеющей методами объективного изучения сложных процессов нервной деятельности. Уместно напомнить, какой огромный вклад внесли в эту область биологической науки русские и особенно советские ученые, среди которых имена выдающихся исследователей — И. М. Сеченова, И. П. Павлова, Н. Е. Введенского, А. А. Ухтомского, Л. А. Орбели, К. М. Быкова и П. К. Анохина — заслуженно пользуются мировой известностью. За последние десятилетия много ценных сведений и идей внесли в эту область исследования зарубежных этологов [1], в основном изучавших поведение общественных насекомых (К. фон Фриш, Р. Шовен, К. Линдауер), рыб и наземных позвоночных (Лоренц, Тинберген, Торп, Шварцкопф и многие другие).

Возникновение и бурный рост молекулярной биологии с ее методами, позволяющими проникнуть в физико-химическую сущность самых интимных явлений жизни, открыли совершенно новые возможности и перед нейрофизиологией. Тонкие и точные биохимические исследования, с одной стороны, и электрофизиологические методы — с другой, помогают вскрывать молекулярные механизмы, лежащие в основе «чувств» и «ощущений». С необычайной быстротой стали накапливаться новые данные о работе органов чувств (анализаторов) и центральной нервной системы.

При создании анализирующих, самонастраивающихся и самоорганизующихся инженерных устройств стало возможным все чаще использовать принципы и схемы, лежащие в основе строения и работы биологических систем. Этого властно требовала автоматизация производства в промышленности, на транспорте, развитие реактивной авиации и особенно ракетная техника. Возникла особая область знания — бионика, занимающаяся такого рода проблемами.

Вероятно, сейчас трудно найти читающего человека, который не слыхал бы об этой недавно родившейся отрасли науки, непосредственно связанной с кибернетикой, которая уже получила широкое признание и нашла себе практическое применение. На основных языках мира появилось множество популярных трудов, прямо или косвенно посвященных вопросам биокибернетики и бионики, среди них и книга американских биологов Лоруса и Маргарет Милнов, перевод которой и предлагается советским читателям.

В этой не очень большой по объему книге, заманчиво названной авторами «Чувства животных и человека», затронут широкий круг вопросов. Речь идет о способностях организма воспринимать с помощью органов чувств внешние и внутренние ощущения, получая разнообразную информацию о состоянии внешней и внутренней среды. В очень популярной, весьма занимательной форме, доступной каждому образованному человеку, и в то же время с большой научной достоверностью изложены новые данные и некоторые представления о работе основных рецепторных систем и их значении в жизни человека и животных.

Рассматривая «классические» пять чувств, перечисленные еще Аристотелем, — зрение, слух, обоняние, осязание и вкус, авторы показывают, что в действительности рецепторов гораздо больше. Они информируют нас о том, что происходит не только во внешней среде, но и в каждой части нашего тела.

При чтении глав, посвященных описанию огромного многообразия рецепторов-анализаторов, которые получают, отбирают, перерабатывают и накапливают информацию, возникает достаточно отчетливое и образное представление о том, насколько же сложно должен быть устроен центральный нервный аппарат, этот своеобразный координационно-вычислительный центр, ежесекундно получающий огромный и неиссякаемый поток информации. Ее нужно рассортировать, закодировать и отобрать, сопоставить с предыдущей. В результате возникает адекватное отражение окружающего мира и параллельно ему — состояния самого организма. На этой основе формируются нервные импульсы, поступающие к исполнительным органам, ответственным за регуляцию температуры тела, работу органов пищеварения, органов движения, желез внутренней секреции, настройку самих рецепторов и многое, многое другое. И вся эта невообразимо сложная работа, состоящая из многих тысяч операций в секунду, совершается непрерывно! Можно ли найти что-либо чудеснее, чем наш мозг?

В книге Милнов много внимания уделено умению животных ориентироваться в пространстве. Именно эти способности к локации (ориентации на небольших расстояниях) и навигации (определению пути к цели при дальних странствиях) сейчас особенно привлекают внимание конструкторов, стремящихся использовать методы локации у животных для построения более совершенных навигационных и локационных приборов.

Примеры такого удачного «заимствования» идей у животных хорошо известны, но возможности здесь далеко не исчерпаны. Одну и ту же задачу разные животные (насекомые, рыбы, птицы, млекопитающие) часто решали по-разному. Если бы инженеры знали многочисленные варианты этих решений, то они могли бы выбрать наиболее подходящие для конкретных условий. К сожалению, мы еще плохо разбираемся в навигационных и локационных механизмах животных, а известные нам сведения чаще всего столь неточны и неопределенны, что не могут помочь техникам. Поэтому стоит своевременно привлечь внимание к этим вопросам. Здесь перед биологами огромное поле для творческой деятельности в содружестве с инженерами, физиками и математиками.

Большим интересом, который ученые всего мира проявляют к этим вопросам, объясняется бурный рост сведений, в результате которого отдельные идеи и научные данные довольно быстро устаревают. Это можно видеть и в тексте книги Милнов. В наиболее существенных случаях редактор сделал краткие примечания. Надо, однако, оговориться, что число таких случаев невелико.

Мы надеемся, что книга Л. и М. Милнов позволит широкому кругу читателей, проявляющих интерес к зоопсихологии, нервной деятельности животных, биокибернетике и бионике, ознакомиться с состоянием и последними достижениями в этой области знаний за рубежом.

 

Н. Наумов

 

Чувство восхищения

 

Где бы мы ни были — в городе, в деревне, на пароходе, в поезде или самолете, — всюду нам задавали один и тот же вопрос: «Почему вы посвятили свою жизнь изучению живых существ?» Признаться, нам никогда не нужно было спрашивать себя об этом.

Правда, и многое другое пленяло нас; мы достаточно часто отвлекались, чтобы знать, какое огромное удовлетворение ждет нас повсюду. Однако после каждого увлечения мы обнаруживали, что снова возвращаемся, как в родную обитель, в многообразный мир современных животных и растений, к поразительной истории происхождения человека и животных; возвращаемся к паутине изменчивых связей, объединяющих воедино эти удивительные живые существа. «Где еще, — спрашиваем мы себя, — можно встретить такую тонкую и сложную организацию, обладающую способностью к постоянным изменениям и так настоятельно требующую к себе внимания?» И каждое новое открытие усиливает это чувство восхищения.

Мы полагаем, что у поэта и ученого больше общего, чем они думают. Чувство восхищения приходит к ним обоим. Видимо, это чувство и имела в виду поэтесса Эдит Ситвел, когда писала, что каждый хороший поэт «подобно Моисею, видит Бога в горящем кусте, тогда как прищуренный или близорукий глаз обычного человека видит лишь садовника, сжигающего листья». Чувство восхищения как бы овладевает самой сокровенной частью человеческого существа, растворяется в нем, и человек уже по-другому смотрит на мир: этот мир оказывается более прекрасным, более значительным. Соблазн познать неизвестное становится таким непреодолимым, что устоять перед ним уже невозможно.

Не является ли эта способность человека удивляться и восхищаться одной из немногих черт, отличающих его от животных? Пусть же новые открытия в науке лишь усиливают чувство восхищения, испытанное нами в детстве, но не отвлекают нас, если только речь не идет о колоссальных открытиях; пусть эти новые достижения открывают перед нашим умственным взором горизонты, о которых мы раньше и мечтать не смели. В то же время мы можем приберечь свое чувство восхищения для столкновений с явлениями, которые наука еще не смогла объяснить: симметрией маргаритки или орхидеи, гладкой или бархатистой поверхностью лепестков, благоуханием дикой розы или тысячелистника, стремительным полетом стрекозы или колибри, мерцающими сигналами светлячков в темноте, веселым треском цикады или общественной организацией пчелиного улья.

Когда мы размышляем о животном царстве, то самым большим чудом в нем нам представляется адаптивное восприятие окружающего мира, свойственное его обитателям, которое связывает каждого индивидуума с соседями и может превратиться в преднамеренное общение; так создаются условия для возникновения цивилизации. Именно это чувственное восприятие, которым обладают животные, и является самой характерной чертой, отличающей их от растений. Способность животных воспринимать внешний мир представляется нам гораздо более важной, чем способность к передвижению, так как при отсутствии чувств движение чаще всего становится бессмысленным.

Но что мы должны считать чувством? Простое сочетание живой материи и управляющего механизма, будь то одна клетка или определенные части многоклеточного животного. Зрение для светлячков означает больше, чем просто видение при дневном свете. Они могут обмениваться между собой зрительной информацией по ночам, испуская и воспринимая световые сигналы; без этого светлячки были бы совершенно слепы. Вибрации для пчел — нечто большее, чем просто изменения давления или какое-либо добавочное осязание. Эти чувства стали частью выработанного эволюцией эквивалента языка. Затрачивая энергию, животные способны обогатить свое восприятие мира, расширить круг основных чувств. Это относится и к людям.

Вот уже много лет радуемся мы малейшим проявлениям осведомленности человека и животных об окружающем их мире, острому восприятию жизни, что доказывает, насколько широк спектр ощущений. Мы благодарим Хайрама Хейдна, который дал нам возможность поделиться своими радостями с читателем на страницах журнала «Америкен сколар»; он прислал нам несколько теплых писем, убедив нарисовать более широкую картину и издать эту книгу. Когда мы писали эти главы, одну за другой, мы как бы снова переживали многие встречи с животными четырех континентов. Этим удивительным чувством восхищения нам и хотелось поделиться с читателем и заразить им его.

 

Л. Дж. Милн и М. Милн

Дурхэм, Нью Хэмпшир

 

Глава 1

«Пять чувств» и еще несколько

 

Мы познаем мир с помощью многих чувств, а не только слуха, зрения, обоняния и — при непосредственном контакте — осязания и вкуса. Аристотель выделил эти пять чувств и дал схему, которой следовали более двух тысяч лет. Как и другие ученые до него, Аристотель питал пристрастие к маленьким числам. Пять чувств вписывались в этот магический ряд: одна истина, два пола, три грации, четыре темперамента. Сегодня эта цепочка продолжается. Каждый ирландец назовет вам шесть графств; мы говорим о семи чудесах света, восьми нотах в октаве, девяти жизнях у кошки. Такие числа очень удобны, даже если они слишком упрощают дело.

Осязание кажется нам простым чувством. Оно рассказывает в темноте о наличии камня и об его форме, но не о том, что он холодный. Наша кожа содержит особые нервные окончания, которые информируют мозг о том, получает наше тело тепло или теряет его. Ночью мы отдаем тепло камню, но если перед этим подержать пальцы в ледяной воде, то камень будет теплее пальцев и тепло сообщится коже, которая передаст нам, что камень, к которому мы прикоснулись, — «теплый». Однако мозг приходит в замешательство, когда кожа теплой руки сообщает ему о том, что камень на ощупь холодный, а кожа другой, охлажденной — что тот же камень теплый. Какой же руке верить?

Кожа извещает нас о том, сух или влажен воздух, просто ли сырая поверхность или она к тому же липкая и скользкая. Так как вода оказывает на палец легкое давление, можно почувствовать, насколько глубоко мы опустили палец в воду, нагретую до температуры нашего тела, независимо от того, надета ли на руку резиновая перчатка, хотя в этом случае вода непосредственно не соприкасается с кожей. Многие животные, кожа которых обладает высокой чувствительностью, по-видимому, способны таким путем узнать еще больше об окружающем их мире. Часто они познают его, даже не прибегая к пяти чувствам, о которых знал еще Аристотель.

Первое чувство, которое было измерено учеными количественно, не входило в знаменитую пятерку. Сто лет назад Эрнст Вебер проверил на себе, а потом на других испытуемых способность человека определить более тяжелый из двух предметов, которые он держит в правой и левой руке. Он установил, что эта чувствительность относительна, а не абсолютна.

Большинство людей могло определить, что предмет весом в 82 грамма тяжелее предмета весом в 80 граммов, что 4,1 фунта больше четырех фунтов или что 41 фунт больше сорока. Любую меньшую разницу в весе ощутить было невозможно. Для всех органов чувств, исследованных со времен Вебера, эта едва различимая разница выражается в таких же соотношениях. Разница приблизительно в 2 % — наименьшее, что может воспринять наша нервная система. Это мера нашего чувства контраста.

Иногда, говоря о своем настроении, мы употребляем выражение «to be under the weather» [2], и не сознавая, что это может быть так на самом деле. В Европе недавно обнаружили, что при перемене погоды, когда барометр падал и показывал приближение грозы, снижался тонус умственной активности рабочих и увеличивалось количество ошибок и число несчастных случаев. До сих пор еще никто не установил, где именно в человеческом организме «обитает» это чувство погоды. Может быть, и прав человек, который утверждает, что умеет предсказывать дождливую погоду по боли в ампутированной ноге.

Во внутреннем ухе находятся органы равновесия, которые не имеют никакого отношения к слуху и никак не связаны с обонянием, зрением, осязанием и вкусом. Однако когда наше тело находится в необычном положении или совершает непривычные движения, эти органы возбуждаются, и таким образом возникает ощущение тошноты и головокружения в самолете, морская болезнь, плохое самочувствие в машине; причем все эти неприятности усиливаются зрительными и обонятельными раздражителями. И даже самый тренированный и волевой человек не может переносить длительного возбуждения органов равновесия. Никто не способен проявлять иммунитет к «транспортной» болезни, если подвергнуть раздражению механизмы внутреннего уха. Поэтому-то будущие космонавты и должны ежедневно тренироваться, чтобы научиться управлять положением своего тела в состоянии невесомости во время космических полетов.

По-видимому, некоторые люди и почти все животные обладают чувством направления, никак не связанным с обычными ощущениями. Женщины часто относят это к проявлению своей исключительной женской интуиции. А может быть, и каждый обладает такими способностями. Однако большинство из нас приходит в полнейшее замешательство при любой попытке получить компасную информацию из неосознанного источника. Мало кто может управлять мышцами, которые двигают нашими ушами, хотя это вовсе не значит, что не существует соответствующих мышц или нервных связей с ними. Только тогда, когда животное не может при ориентировке использовать привычные сигналы, его мозг прибегает к помощи этих таинственных чувств, которые все-таки лучше, чем ничего.

Много лет назад ученые нашли очень простой способ продемонстрировать одно из таких таинственных чувств на обычной лягушке. Если поместить здоровую лягушку в наблюдательную камеру длиной и шириной примерно 60 сантиметров и пропускать свет только с одной стороны, лягушка повернет голову к окошку, а возможно, и прыгнет к нему. Если это окошко закрыть, а на противоположной стороне открыть, лягушка повернется и снова может прыгнуть к источнику лучистой энергии. «Еще бы, — скажем мы, — лягушка видит свет. Ведь у нее же большие глаза».

Чтобы реагировать таким образом, лягушке вовсе не нужны ни глаза, ни большая часть мозга. Любой может сделать легкую хирургическую операцию — удалить ей эти органы. В отличие от человека лягушка проживет несколько недель после операции, хотя есть не сможет, а дышать будет только через влажную кожу. Когда такую лягушку помещают в экспериментальную камеру, в которую свет проникает только с одной стороны, животное поворачивает голову к открытому окошечку, даже если стеклянный экран будет препятствовать потоку воздуха, входящему в камеру вместе со светом. Лягушка снова может прыгнуть или поползти по направлению к этому раздражителю. Если окошечко закрыть, а открыть другое, расположенное на противоположной стенке, лягушка уловит эту перемену и повернется кругом. Вся ее кожа чувствительна к свету. А может ли слепой человек подобным же образом использовать свою кожу? По-видимому, может, и это оказалось бы намного полезнее, чем научиться двигать ушами.

Сейчас, как никогда раньше, зоолог и инженер работают плечом к плечу; они вместе исследуют животный мир, чтобы использовать полученные данные для нужд человека. Можно сказать, что в своих исследованиях они как бы спускаются на несколько ступеней вниз по эволюционной лестнице животного царства, пытаясь извлечь пользу из опыта, накопленного всеми другими представителями животного мира. Фактически все современные животные имеют примерно такую же длинную родословную, как и человек. Вероятно, в течение миллиарда лет эти многочисленные родословные линии расходились. Естественный отбор постоянно направлял наследственную изменчивость каждого вида по пути адаптации. Именно поэтому многие исходные типы животных избежали вымирания, несмотря на изменения в окружающей среде. Наблюдаемые нами сегодня приспособления, накопленные тысячами поколений, отражают, как в зеркале, длинную историю успешной борьбы за существование животных каждой отдельной родословной линии.

Новые исследования помогают ответить и на другой вопрос, по поводу которого в течение многих лет ученые не могли прийти к единому мнению. Имеют ли животные чувства, которых нет у человека, или чувства животных отличаются от наших только степенью своего развития? Если существуют такие чувства, которые есть у животных, но которых нет у людей, то человек сможет путем технических имитаций расширить свой сенсорный мир и в этих направлениях. Все, что мы выиграем от подобных имитационных устройств, можно будет считать успехом, который поможет расширить сферу наших основных внешних чувств и еще больше увеличить поток информации, направляющейся в мозг человека.

Наши знаменитые пять чувств так поглощают нас, что мы невольно не замечаем других путей, передающих информацию мозгу. Работа нашей центральной нервной системы исключительно эффективна. Головной и спинной мозг четко и слаженно управляют бесчисленными органами чувств, регулирующими внутренние процессы организма, «прислушиваясь» почти к каждому органу, причем все это происходит без участия нашего сознания. Находящиеся в самом мозгу чувствительные центры реагируют на малейшие изменения температуры крови, превращая организм в настоящий термостат, который поддерживает температуру на одном и том же уровне. Эти рецепторы посылают центральной нервной системе кодированные сигналы, которые обеспечивают автоматические изменения скорости теплопродукции и теплоотдачи. Другие центры мозга следят за содержанием углекислого газа в крови и соответственно регулируют наши дыхательные движения. Чувствительные нервные окончания, расположенные в стенках пищеварительного тракта, в сердце и кровеносных сосудах, представляют собой механизмы, без участия сознания контролирующие передвижение пищи в процессе пищеварения, а также движение крови, переносящей свой удивительный груз: продукты питания, продукты распада, гормоны, участвующие в дыхании газы и агенты, защищающие нас от болезней.

То, что мы ощущаем себя постоянными обладателями пяти чувств, само по себе замечательно. Деятельность огромного большинства животных почти полностью основывается на автоматических реакциях: на рефлексах и инстинктах. Они в свою очередь зависят от нервных путей, связывающих мышцы и железы с глазами и ушами, органами вкуса и обоняния, а также с поверхностями, чувствительными к прикосновению. Стоит кошке услышать собачий лай, даже записанный на пленку, как она обязательно прореагирует на него. Если собаки не видно, кошка может не сдвинуться с места. Однако подушечки ее лап становятся потными и достаточно влажными, чтобы замкнуть электрическую цепь, когда кошку ставят на площадку в специальном станке, предназначенном для психологических тестов, — и тут звенит звонок! Для кошки этот звонок ничего не означает, экспериментатору же он показывает, что на лай невидимой собаки кошка отвечает автоматической реакцией.

Почешите бок собаки, и вы увидите, что она поднимет заднюю лапу, как бы помогая вам. Потрите затылок попугая в том месте, где прикрепляется нижняя челюсть, и птица начнет непроизвольно зевать. Если бы человек был первым существом, которое увидел вылупившийся из яйца утенок, то у этого птенца навсегда «запечатлелся» бы его образ, и он был бы убежден, что является не утенком, а человеком.

Один из наших попугаев budgerigars оставался совершенно равнодушным к своим собратьям. Он не хотел ни летать с ними, ни вообще находиться поблизости от них. Но с любым другом-человеком он охотно чесался носами; при этом у попугая на головке распушались перья, подобно зеленым сережкам, и от волнения сужались зрачки. Ему гораздо больше нравилось слизывать с ложки молоко, чем клевать зерно. И мы не могли съесть в его присутствии яблока, не дав и ему кусочка, иначе он начинал выделывать в клетке свои акробатические номера и обрушивал на нас целый каскад болтовни, стараясь привлечь внимание. А если попугая выпускали из клетки, он целый день просиживал у нас на плечах!

Некоторые из наших собственных реакций не всегда являются необходимыми. Как часто мы сдерживаем себя, чтобы не пригнуться, когда тоненькие кончики нижних веток готовы ударить по ветровому стеклу автомобиля, проезжающего под деревом. Мы можем заставить себя сидеть прямо, но не можем не моргнуть в момент прикосновения ветки к стеклу. Или, например, в больнице мы сидим на столе, свесив ноги, и видим, что врач собирается слегка ударить по коленной чашечке резиновым молоточком. Наша нога непроизвольно подпрыгивает. Мы знаем, что сейчас последует удар, и рефлекс ни для кого, кроме врача, не имеет смысла. Нервная система обеспечивает пути, благодаря которым этот раздражитель приводит к быстрой реакции.

Внешними проявлениями мы отвечаем также на внутренние сигналы гормонов и позывы голода. Чем голодней крыса, тем быстрее бегает она в барабане; точно так же слушающая лекцию аудитория начинает непроизвольно шаркать ногами и ерзать, по мере того как приближается время еды.

Все животные обычно окружены морем стимулов, к которым они чувствительны. Однако большинство живых организмов реагирует только на те из них, которые непосредственно связаны с ощущениями, одновременно возникающими в организме. Голод, жажда, готовность к спариванию или какое-либо другое внутреннее влечение могут побудить животное к передвижениям. Эти движения будут бессмысленными, пока какой-нибудь внешний стимул не задаст им направления. Такими стимулами могут быть и сочная зелень травы для голодного скитальца, и блестящая поверхность пруда, и сверкающая капля росы, и появление самки. Все они активизируют и вводят в действие определенные силы организма, при помощи которых реализуются внутренние влечения; эти силы указывают направление действия и приносят желаемые результаты.

Слишком редко, однако, хватает у нас терпения проследить до конца, до полного завершения, за всеми ухищрениями птицы или насекомого при ухаживании в брачный период. Мы прекращаем наши наблюдения, тогда как полный энтузиазма самец трудится вовсю, потому что самка, за которой он ухаживает, продолжает спокойно есть или охорашиваться, не обращая на него никакого внимания. Ухаживания самца ничего не значат для нее до тех пор, пока в ней не созреют силы, направленные на воспроизведение потомства. И только тогда, но не раньше призывные сигналы самца достигнут цели.

Искусные ухищрения самца могут и не вызвать никаких внешних проявлений чувств со стороны самки, свидетельствующих о том, что она их заметила. Однако ее нервная система может прореагировать; железы начнут выделять в кровь гормоны, и тем самым косвенно ускорится созревание яиц. Самка голубя отложит яйца, только если услышит воркование своего супруга. Взрослая самка крысы становится готовой к спариванию вскоре после того, как ее поместят в клетку, от стен и потолка которой исходит возбуждающий запах самцов, ранее находившихся в клетке.

Когда яйца самки созрели, мозг ее получает новые сигналы от органов размножения. До тех пор пока этого не случится, самка вряд ли ответит самцу. Она может даже оттолкнуть его, как бы раздраженная настойчивыми ухаживаниями. Именно это парадоксальное поведение вызвало к жизни такое определение женского рода, как «противоречивый» пол!

Время года также служит стимулом, на который невозможно получить немедленный внешний ответ. Мы говорим, что весна — это такое время, когда «мечты молодого человека легко (и почти непроизвольно) устремляются к противоположному полу». Специалисты по питанию приписывают частые июньские свадьбы витаминной недостаточности, которая развивается в зимние месяцы, когда свежие фрукты и овощи встречаются гораздо реже, чем летом и осенью. Однако теперь такая гипотеза подвергается сомнению. Ведь при этом остается непонятным, почему существуют сезонные различия на пастбище, где бок о бок пасутся дорсетские и шропшайрские овцы. Дорсетские овцы «выбрали» для спаривания весну, летом же они совершенно утрачивают свои любовные интересы. Шропшайрские овцы спариваются осенью, тогда же, когда олени и лоси. Пастухи полагаются на это различие во времени спаривания и, не опасаясь гибридизации, пасут оба стада вместе на одном пастбище, где овцы питаются одной и той же пищей.

Всякий раз, когда лето оказывается необычайно холодным и дождливым, дорсетские овцы, кажется, и не замечают, что весна уже прошла. С другой стороны, шропшайрских овец вводят в заблуждение ранние сумерки, серые утра и холодные ночи. Они начинают спариваться преждевременно, в июле вместо сентября. Так появляются гибриды; причем обе породы приносят потомство зимой и путают все расчеты овцеводов.

Дорсетские овцы готовят себя к материнству, когда дни стоят длинные, а ночи короткие, то есть весной. Шропшайрские реагируют на другое соотношение — укороченные дни и удлиненные ночи в период холодной осенней погоды. В обычные годы овцы настолько точно придерживаются расписания спаривания, что это нельзя считать просто плодом фантазии. Реакцию человека на весну сегодня можно гораздо более убедительно объяснить соотношением длительности дня и ночи, чем изменениями в пище. Нет оснований отрицать, что человек тоже чувствует постепенное изменение длительности ночи, столь характерное для разных времен года в средних широтах.

Наблюдая за другими представителями животного царства, мы начинаем понимать, что у человека есть огромный запас неиспользованных возможностей. Сосредоточивая свое внимание лишь на самой «выразительной» пятерке чувств, мы совершенно забываем о многих других. В то же время сравнение человека и животных неизбежно приводит к мысли об ограниченности каждого из этих чувств. Часть спектра, которую различающий цвета человек опознает как красную, не существует для сов и пчел. Однако пчела или бабочка могут увидеть на многих распустившихся цветах гораздо больше нас, потому что ультрафиолетовые лучи, которых мы не видим, представляют собой часть спектра, стимулирующую насекомых; по крайней мере пчела воспринимает их как отдельный цвет.

Значимость того или иного чувства для разных видов животных должна влиять на восприятие ими окружающей действительности. Так, мир собаки полон волнующих запахов, летучей мыши — значимых эхосигналов, ястреба — мозаики тонких, едва заметных деталей, по которым он способен различить движения мыши или кузнечика. Понять наших соседей — животных — почти невозможно, пока мы не познакомимся со всеми этими различиями.

Не все чувства помогают нам в равной степени. Несмотря на то что прикосновение любимого приносит настоящую радость, а приятный запах и вкус вызывают наслаждение, мы редко полагаемся на эти каналы контактной и химической чувствительности. Особенно значительны два чувства, что хорошо видно на знаменитом трио маленьких обезьянок, высеченных из слоновой кости и установленных на гробнице в Никко. Они совершенно невосприимчивы к прикосновениям, вкусовым раздражителям или запахам. Их настороженные позы вызваны только светом и звуками, действующими на те органы чувств, которые мы считаем самыми необходимыми для общения, навигации и дистанционного распознавания различных предметов.

Мы можем до некоторой степени воспитывать наши чувства, заставляя мозг напрягаться и сосредоточиваться, так как сигналы, которые он получает от органов чувств, сами по себе еще не приводят к пониманию мира. Лишь когда мозг сравнивает полученный сенсорный сигнал с прошлым опытом, наследованным или приобретенным, возникает что-то значимое. Именно так мы можем обострить наше восприятие жизни и умножить наслаждение ею.

Однако жизненный опыт не расширяет границы ощущений. Наши органы чувств всегда остаются лишь узкими оконцами, через которые мозг смотрит на мир. Чтобы выйти за эти пределы, нужно вооружить органы чувств специальными устройствами, с помощью которых мы сможем использовать свои врожденные способности при исследовании окружающего мира. Изобретение таких приборов стало важной задачей. С их помощью мы стремимся открыть явления окружающего мира, которые нам еще нужно познать, измерить и использовать.

За сотни лет до нас были изобретены бинокль и телескоп, с помощью которых мы сумели увидеть далекие предметы и обнаружить массу мельчайших деталей, ранее недоступных человеческому глазу. С изобретением микроскопы мы сначала проникли в миниатюрный мир, населенный невообразимыми живыми существами и бактериями, а затем — в царство гигантских молекул. За последние десятилетия границы зрения и слуха необычайно расширились благодаря применению радио, волны которого, подобно световым, свободно путешествуют за пределами земной атмосферы по необозримым просторам Вселенной. Сегодня мы уже не чувствуем себя так крепко привязанными к нашим врожденным чувствам, поскольку огромные достижения науки за последние пять поколений расширили наши горизонты. Чем лучше мы используем данные нам природой чувства, тем яснее видим, что для человека не существует никаких пределов.

 

Глава 2

Направляющие прикосновения

 

У различных птиц, которых приручает человек, будь то некоторые виды домашних попугаев или дикие гаички, прилетающие к нашим кормушкам, мы совершенно ясно наблюдаем две различные реакции — на прикосновение птиц к предмету и на прикосновение предмета к ним. Гаичка или попугай с удовольствием отдохнет, усевшись на палец, и даже поклюет. Птица может просто почистить перышки, будто она сидит на ветке, а не на пальце. Однако эта же птица испуганно отлетит от приближающегося пальца или даже клюнет нас, если мы захотим погладить пушистые перышки у нее на грудке. Птица не боится пальца; она прыгает на нем и чирикает, радуясь новому, более благоприятному положению, но она просто не хочет, чтобы ее трогали, и показывает это. Только очень дружески расположенный к нам попугай, если у него к тому же хорошее настроение, повернет в нашу сторону клюв и распушит перья на шее, как бы приглашая почесать его головку.

Точно таким же образом различает прикосновения и наша нервная система. Когда мы сами к чему-либо прикасаемся, то наше ощущение сильно отличается от прикосновений, полученных извне. Когда мужчина сгибает руку в запястье или женщина с распущенными волосами поворачивает голову, большое количество волос меняет положение, благодаря чему изменяется давление на кожу около луковиц волос. К счастью, мы не обращаем на это внимания, нас это совершенно не беспокоит. Но если на кончик волоса длиной около сантиметра оказать давление, равное всего лишь 0,03 грамма, волос станет играть роль рычага, и мы ощутим прикосновение. Мы тут же замечаем, если нашего волоса коснется человек или какой-нибудь предмет, потеребит его или вообще нарушит положение, которое он обычно занимает при нашем движении.

«Работа» усов кошки или мыши основана на различии между касанием самого животного и чьим-либо прикосновением к нему. Длинные жесткие щетинки, торчащие по обеим сторонам мордочки животного, являются предметом всеобщего любопытства. Так, сейчас всех интересуют «усы, имеющие форму велосипедного руля». Для чего они? Раз у всех нормальных кошек, мышей и мужчин есть усики, значит они нужны не для того, чтобы отличаться от других; их отпускают не из тщеславия и не для маскировки шрамов; нет, осязание при помощи усов расширяет границы восприятия окружающего мира, в то время когда глаза и уши не получают полезной информации или заняты чем-либо другим.

Кошка в поисках мыши просовывает голову в темную дыру; усики ее задевают за края этой дыры; так кошка узнает, какую форму имеет отверстие. Если кошка заденет торчащие дрожащие усики мышки, грызун тут же отпрыгнет, пытаясь спрятаться в более укромном месте. Но если мышь в темноте вдруг дотронется до усов кошки или ее торчащих бровей, то кошка отреагирует так же быстро и уверенно, как и мышеловка. Длинные волосики мыши являются как бы «триггерами», на которые полагается кошка, когда свет, звук и запах слишком незначительны, чтобы можно было пустить в ход другие органы чувств. Человек с бородой тоже может извлечь из нее пользу и благодаря осязанию получить больше информации в темноте, чем его безбородая супруга!

В илистых водоемах сомы полагаются на чувство осязания, используя свои мясистые свисающие вниз усы; эти усы касаются многих интересных для рыбы предметов, которые она могла бы и не заметить, не будь у нее усов [3]. Омары и лангусты выпускают под водой из своих укрытий длинные упругие антенны, тем самым значительно расширяя мир своих ощущений. Вокруг коралловых рифов и камней в тропических морях обитают креветки с красной каймой; они беспрерывно шевелят тремя парами антенн. Каждая такая антенна молочно-белого цвета напоминает жгут; она в два-три раза длиннее самого животного. Антенны обследуют окружающую воду подобно слабым лучам прожектора, перекрещивающимся на ночном небе.

Животные, обитающие в местах, куда никогда не проникают лучи солнца — будь то огромная пещера или морские глубины, — узнают все об окружающем мире при помощи длинных выступающих частей тела. На каждого пещерного сверчка с его огромными подвижными коричневыми антеннами в океанских глубинах приходятся сотни креветок, крабов и кальмаров, вытягивающих свои «уловители», тонкие ножки и чувствительные «ручки». Тем самым они имеют больше возможностей вовремя заметить приближение врага или найти пищу.

И в соленых, и в пресных водах огромное количество полипов и медуз ловит добычу с помощью щупалец, тонких, как леска рыболова. Щупальца знаменитой португальской медузы-корабля могут опускаться из-под переливчатого розово-голубого купола на 12 метров в глубину, в то время как сам купол несется вперед по течению, гонимый ветром. Каждая такая «леска» усеяна специальными стрекательными клеточками, способными ввести анестезирующее вещество в тело любого достаточно мелкого животного, которое может служить добычей, и крепко держать его, пока щупальце не сократится и не поднесет жертву к ротовому отверстию.

Похожие на цветы морские анемоны, которые украшают скалистые берега, втягивают щупальца лишь во время отлива, оказавшись на воздухе; под водой же они ждут, когда маленький краб или рыбешка, проплывая мимо, заденет их лепестки-щупальца. Но даже эти, казалось бы, простые животные отчетливо различают, когда они сами прикасаются к предмету и когда предмет соприкасается с ними. Некоторые анемоны прикрепляются на пустых раковинах улитки, которыми рак-отшельник укрывает незащищенные части тела. Эти анемоны почти не сокращают щупалец, когда наталкиваются на подводные предметы во время своих тряских путешествий на раках. Но если вытянутых щупалец коснутся креветки или рыбы, анемоны тут же схватывают и пожирают их.

В некоторых частях света анемоны обладают еще более высокой чувствительностью к прикосновениям рыб. Так, в водах Красного моря, на морской биологической станции египетского Университета имени Фуада I, доктор X. А. Ф. Гохар обнаружил, что весьма распространенная рыба Amphiprion bicinctus живет в симбиозе с актинией Actinia quadricolor , которой изобилуют эти воды. Взрослые рыбы этого вида отгоняют врагов актинии, как будто они защищают собственный дом. Щупальца актиний лишь немного сокращены, если плывущие рядом рыбки не касаются их через короткие интервалы. Актинии не делают никаких попыток поймать эту рыбу, даже когда она откусывает большие куски от добычи, пойманной актинией. Однако картина совершенно меняется, если что-то извне толкает Amphiprion в щупальца актинии. Тогда актиния хватает «свою» рыбу, жалит и заглатывает ее, если рыба не слишком велика.

Для нас прикосновение далеко не всегда имеет такое важное значение. Подобно запаху и вкусу, это чувство редко предупреждает нас об опасности и редко является средством связи между членами коллектива. Осязание, подобно вкусу, возникает при столь близком соприкосновении с раздражителем, что оно не спасает нас, если мы находимся на волосок от смерти. Когда усы льва коснутся нашей руки, спасаться уже слишком поздно — нам, не льву, конечно!

Почему же, удивляемся мы, наше чувство осязания обладает такой исключительной утонченностью? Мы без особого труда ощущаем разницу между гладкой поверхностью стекла и шероховатой, на которую нанесены царапины глубиной 0,001 сантиметра. Прикасаясь к различным поверхностям, обычно мы сразу различаем, какие они: твердые или мягкие, гладкие или грубые, сухие, влажные, скользкие или же липкие. С помощью большого и указательного пальцев можно узнать толщину, определить, жесткий предмет или мягкий. Если мы заткнем уши, чтобы исключить слуховые подсказки, то нам, как правило, достаточно всего лишь быстрого прикосновения ногтя к поверхности материала, и мы определим, что это — металл, дерево, бумага, пластмасса или ткань.

Повседневно определяя качество ткани с помощью осязания, товаровед становится мастером своего дела. Однако его суждения, полученные путем осязания, будут недостаточно точными по сравнению с мнением профессионала — специалиста по тканям, все благосостояние которого зависит от чувствительности кончиков пальцев, безошибочно определяющих качество материала. Конечно, очень соблазнительно сделать вывод, что между материалом и кожей пальцев возникает трение, которое подсказывает, что это за ткань. Однако дело обстоит не совсем просто, так как оценщик тканей может продолжать успешно заниматься своим ремеслом, даже если его пальцы покрыть тонкой гладкой пленкой коллодия. Специалисты могут определить выделку ткани, всего лишь потерев ее палочкой! Было установлено, что достаточно прикосновения длительностью в 0,03 секунды, чтобы точно определить все качества ткани.

Многим животным также достаточно одного легкого прикосновения. Муравьи, которые охотятся за ногохвостками, мгновенно принимают решение — схватить их или нет, так что человеческий глаз не успевает уследить за ними. У восьми различных видов муравьев, обладающих этой способностью, есть чувствительные усообразные волоски, торчащие из образования, аналогичного верхней губе позвоночных. Стоит муравью дотронуться усиками до крупной ногохвостки, как он тут же начинает пятиться назад. Но если муравей дотронется усиками до более слабого насекомого, челюсти его тут же со щелканьем схватят добычу. В обоих случаях муравей куда проворней ногохвостки, хотя эти миниатюрные создания готовы в любую минуту сделать резкое движение хвостом и стать недосягаемыми.

Реакция на прикосновение у личинок муравьиного льва более замедленна, и ее легче вызвать. Речь идет о тех знаменитых муравьиных львах, которых дети южных штатов так часто находят сидящими в засаде на дне небольших конических углублений в теплом песке. Пока личинка ждет появления беспечного муравья на краю ямки, чуть ли не каждая случайно упавшая песчинка служит для нее сигналом к действию. Муравьиный лев, орудуя своей плоской головкой, подымает со дна целый дождь песка, как бы для того, чтобы смутить муравья и заставить его скорее подползти поближе к клещеобразным челюстям, поджидающим его внизу. Обычно лишь несколько секунд уходит на то, чтобы жертва прикоснулась к личинке, и быстрая неравная схватка заканчивается.

Достаточно упасть трем-четырем песчинкам, чтобы личинка жука начала сама разбрасывать песок. Общий вес этих песчинок настолько мал, что его можно определить только на очень чувствительных весах. Тем не менее ученых интересуют и такие цифры, интересует количество энергии, необходимое для возникновения ощущения. Они не считают, что осязание такое уж тонкое чувство, как думают многие из нас. Для того чтобы человек или животное ощутили прикосновение, необходимо в 100–10 000 миллионов раз больше энергии, чем при восприятии зрительных или слуховых сигналов.

 

 

Более того, прикосновение как ощущение имеет тенденцию к угасанию. Это чувство пропадает совершенно, если раздражитель вдруг перестанет двигаться по коже. На самом деле, наши чувствительные нервные окончания сигнализируют мозгу о наличии раздражения только когда изменяется сила раздражения, даже если время, в течение которого он сильнее или слабее давит на кожу, слегка деформируя ее, очень непродолжительно.

Для того чтобы прикосновение стало для нас значимым, мы должны или двигаться сами, или ждать, пока до нас не дотронутся. У животных — та же картина. Усоногий рак в период обучения плаванию проводит часы или даже дни, исследуя окружающие твердые поверхности и разыскивая какие-либо углубления, где бы можно было устроиться и провести остаток жизни замурованным в им же самим сооруженной маленькой известковой раковине. И точно так же пчела-матка путешествует по сотам, опуская свою антенну в каждую ячейку, в которой будет жить новое пчелиное поколение. Если ячейка маленькая, у пчелы срабатывает насос для спермы, открывающий нескольким сперматозоидам доступ к яйцу, которое они и оплодотворяют. Через несколько минут матка откладывает оплодотворенное яйцо в эту ячейку; спустя некоторое время из него появится или еще одна рабочая пчела, или же новая матка. Но если ячейка большая, матка сразу же откладывает в нее неоплодотворенное яйцо, из которого может получиться лишь трутень. Таким образом чувство осязания определяет пол каждого пчелиного отпрыска.

Реакции усоногого рака и пчелы на осязательные стимулы почти целиком зависят от врожденных особенностей их нервной системы. Такие реакции не очень разнообразны, однако они соответствуют обычным условиям существования этих животных. Наш жизненный опыт, связанный с восприятием ощупываемых поверхностей и пространств, со временем может стать более богатым и разнообразным. Нельзя установить предела разнообразию сигналов, которые может воспринять человек через кожу пальцев, приучившись различать на бумаге точки по коду, изобретенному еще сто лет назад Луи Бреллем, французским учителем слепых. Чтобы объясниться с незрячим путем прикосновения, тот, кто научился печатать на машинке, совершенно не обязательно должен читать по Бреллю. Он может пользоваться специальной машинкой, которая отпечатывает знаки кода на листе, когда по клавишам ударяют обычным способом. Эта машинка предназначена для перевода видимых букв в различимые слепыми выпуклости.

Слепые обращают больше внимания на тактильные сигналы; они прекрасно понимают, какая это важная замена зрения. Кое-кто из них заметил, что, если немного надавливать на руку или ногу, то начинает «клонить ко сну»; при этом прежде всего исчезает чувствительность к тактильным раздражителям и к холоду. Эта чувствительность восстанавливается в последнюю очередь, когда давление снимается и кровоснабжение нервов возвращается к норме. Ощущение тепла и боли сохраняется гораздо дольше и быстрее восстанавливается. Однако действие таких наркотиков, как кокаин, меняет картину: теперь чувствительность к тактильным сигналам исчезает в последнюю очередь и может сохраняться, даже когда ощущения боли и температуры совершенно притупляются.

В последние годы было обнаружено, что тактильное чувство имеет гораздо большее значение, чем мы предполагали. По-видимому, необходимо, чтобы нас немножко поколотили, особенно когда мы молоды. Физические контакты во время игры необходимы для развития нормальной, дружелюбно настроенной личности. Любое физическое воздействие, конечно, не приводящее к увечью, видимо, оказывает такой же эффект.

Любители животных давно уже знают, что по-настоящему прирученными птицами могут быть лишь те, которых постоянно брали в руки и гладили почти с самого момента появления на свет. Однако только в последнее десятилетие научно доказана необходимость прикосновения, после того как на новорожденных крысах были поставлены опыты по новой методике. Одну треть подопытных животных оставляли в гнезде и до них не дотрагивались; другую треть осторожно, руками, переносили в специальные коробки на продолжительное время и по нескольку раз в день; оставшуюся треть крысят помещали в такие же коробки и подвергали слабым болевым ударам электрического тока также по нескольку раз в день; эксперименты проводились по одной и той же схеме.

Когда крысята третьей группы подросли, у них не обнаружили ни симптомов невроза, ни других признаков ненормального поведения. Животные, получавшие удары электрическим током, были настроены так же дружелюбно, как и те, которых руками переносили в коробки и держали там. Но совершенно иная картина наблюдалась у животных «контрольной группы», которые с самого начала оставались в гнездах. По мере роста эти животные робко ползали, прятались по углам и выражали свое волнение частыми испражнениями. Ставши взрослыми, они при раздражении мозга проявляли такой страх, какого раньше у них никогда не замечали; при этом они становились «самыми возбудимыми и злыми крысами», которых когда-либо удавалось наблюдать. «Экспериментальные группы» крыс после подобной же операции оставались относительно спокойными.

Психиатры проводят параллель между описанными выше «контрольными» молодыми крысами, которые получали только тепло и пищу, но не знали прикосновений, и детьми, воспитывающимися в приюте, где они лишены настоящей ласки. Возможно, эти крысы ответили на извечный вопрос: бить или не бить? Безусловно, крысята, которые получали удары электрическим током, не воспринимали их как наказание. Однако они развивались нормально, не проявляли антагонизма по отношению к экспериментаторам. Им жилось гораздо лучше, чем тем крысам, до которых никто не дотрагивался.

В Висконсинском университете доктор Гарри Ф. Харлоу и его коллеги сделали еще один шаг на пути к решению интригующей проблемы «что такое материнская любовь и как она проявляется»? Чтобы ответить на этот вопрос, они отбирали у матерей макаки новорожденных детенышей и в возрасте двух дней сажали в клетку с «эрзац»-родителем, примерно такого же размера, что и настоящая мать. У этих «матерей» было по одному соску, из которого в любое время можно было пососать теплого молока. Одна такая «мамаша» была сделана из проволочной сетки, которой огораживают цыплячий загон, а другая из дерева; это был деревянный цилиндр, обитый мягкой пористой резиной и покрытый ворсистым материалом. У обеих «мамаш» были вращающиеся деревянные головы с блестящими пуговками или рефлекторами вместо глаз; их прикрепили к полу под некоторым углом с небольшим наклоном назад.

Обезьянки быстро обнаружили сосок и пользовались им, когда были голодны. Но только мягкая, одетая в «теплые одежды» «мать» вызывала нежность, которую можно назвать «детской любовью». К проволочной «матери» маленькая обезьянка обращалась лишь тогда, когда была голодна, подобно тому как прохожий подходит к автомату и ищет стакан, чтобы утолить жажду; испугавшись чего-либо, обезьянка не бежала к проволочной «матери», а пряталась в углу, отчаянно крича и закрываясь лапками. И наоборот, маленькая обезьянка в клетке с мягкой «матерью» проводила все время около нее, то обнимая, то поворачивая ей голову на безруком туловище, то сидя у нее на плечах. Мягкое чучело было для обезьянки постоянным утешением, матерью, обладающей неисчерпаемым терпением, прибежищем, где она скрывалась от напугавших ее предметов. Разница здесь совершенно очевидна: младенец как бы черпает утешение и уверенность в своем «родителе», облаченном в мягкие покровы; очень скоро любопытство берет верх и обезьянка отваживается осмотреть его — сначала с опаской, а потом более уверенно, уже без особого страха.

Новорожденная макака — более зрелое существо, чем новорожденный младенец, но ее реакции на окружающий мир, связанные с его изучением, с привязанностями и любовью, не очень отличаются от человеческих. Макака растет быстрее, и за несколько недель уже приобретает все привычки, которые ребенок получает лишь в течение нескольких месяцев. Формирование личности и ребенка и обезьяны во многом зависит от чувства осязания.

Современное общество изготовляет все больше рожков для кормления и консервированного детского питания, заменяющего материнское молоко, чтобы освободить женщину для полезной работы за станком, или для общественных дел, или для эгоистических наслаждений. Весьма обнадеживают данные науки, говорящие о том, что мужчина вполне может заменить свою супругу, обеспечив детям нормальное умственное развитие, если кормильцем в семье является жена, а не муж. Мужчина не рожает детей, но его грубое прикосновение к ребенку может вызвать такую же любовь, как и нежное прикосновение матери.

Пока нам не удалось достигнуть больших успехов в том, чтобы улучшить наше чувство осязания или расширить его пределы. Если мы хотим что-то измерить с большей точностью, чем это делают пальцы механика, который использует микрометр с делениями в 0,0025 миллиметра, мы не прибегаем к чувству осязания, а используем оптическое увеличение для визуального сравнения нужного нам предмета с делениями шкалы. Пожалуй, единственным изобретением, в котором с успехом применяются пассивные контакты, аналогичные прикосновениям, является машина, имеющая дело с перфокартами; она идентифицирует кодовые отверстия и производит соответствующие действия. Достаточно одной карты, заложенной в эту машину, чтобы снабдить ее определенной информацией.

В зависимости от «умственной зрелости» машины, на самом же деле от искусства, с которым инженер смонтировал цепи в ее «электрических внутренностях», устройство это может выполнять однообразную работу гораздо быстрее, чем человек.

Не такой уж комплимент человеку, что и его чувства, и психическую координацию можно заменить машиной с перфокартами, так как ни одна машина с электрической схемой вместо мозга не может проявить разносторонности и чувствительности, присущей человеку. Как только в машине произойдет какая-либо внутренняя поломка или в нее попадет перфокарта с такой комбинацией дырочек, которая не была запрограммирована, машина остановится, даст красный свет и будет ждать помощи от опытного механика; или же она начнет делать ошибки, совершенно непростительные для творчески мыслящего человеческого существа.

К счастью, прикосновения, сопровождаемые продолжительными движениями, представляют собой нечто отличное от пассивных прикосновений, и они открывают больший простор для технической мысли. Такая же разница существует между патефонной иглой, стоящей в бороздке неподвижной пластинки, и той же иглой на вращающемся диске. Прикосновение вместе с продолжительным движением может дать информационно-значимые вибрации как в приборе, так и в теле животного. Однако осязание само по себе все еще требует серьезного изучения.

 

Глава 3

Язык вибраций

 

Наверное, многие из нас протягивали палец к спящей кошке и почесывали у нее за ухом. Ухо дергается, но кошка продолжает спать. Или мы щекотали былинкой подушечку лапы кошки, при этом у нее начинала дергаться лапа. Если воздействовать этими слабыми раздражителями достаточно долго, кошка проснется, чтобы посмотреть, в чем дело.

Наши реакции на щекотание весьма разнообразны. Если мы крепко спим, можно время от времени проводить перышком по ступне, и это не вызовет никакой реакции. Если сон не очень крепок, мы отдернем ногу, не просыпаясь, а проснувшись, даже не вспомним об этом. Однако для бодрствующего человека такое раздражение может стать настоящей пыткой и, если продолжать щекотку, даже может привести к истерике.

Движение — вот что мы замечаем. Предположим, что на голую спину загорающего сядет насекомое, которое весит вдвое меньше зернышка яблока. Если оно просто проползет немного и улетит прочь, участок кожи, которого оно касалось, подвергнется вибрации, хотя и очень слабой. Кожа на этом месте может даже зудеть, пока мы не почешем ее как следует. Однако, если на то же место упадет зернышко яблока, мы ощутим это лишь в момент падения, а затем перестанем обращать на него внимание и забудем о нем, потому что оно лежит неподвижно.

Несмотря на проведенные многими учеными тщательные исследования, мы до сих пор точно не знаем, чем объясняется чувствительность человека к вибрации кожи: то ли этому способствуют неспециализированные окончания тонких нервов, достигающих внешнего слоя, то ли интегративная деятельность множества более сложных чувствительных органов, расположенных на более глубоких уровнях. Ученые, как, впрочем, и взломщики замков, отлично знают, что наружный слой кожи, состоящий из ороговевших мертвых клеток, уменьшает нашу чувствительность, поглощая некоторую часть энергии вибрационного раздражения. Уже давно известно, что, прежде чем отправиться на ночную «работу», взломщики с помощью наждачной бумаги удаляют с кончиков пальцев наружный омертвевший слой кожи, чтобы почувствовать легкую неслышную вибрацию металлического тумблера замка, которая помогает разгадать закодированную комбинацию сейфа.

Кончики наших пальцев необыкновенно чувствительны к вибрации. Они сообщают нам, сколько времени она продолжается, какой она силы, и даже дают некоторые сведения о ее частоте. Ладонь руки и ступня ноги обладают примерно такой же чувствительностью. То же самое можно сказать и о губах. С возрастом кончики пальцев почти полностью сохраняют свою чувствительность, тогда как другие части тела в какой-то степени утрачивают ее.

Эта способность улавливать вибрации представляет собой поистине необыкновенно утонченное осязание; благодаря ей мы ощущаем, что область давления изменилась. Пульсации могут быть сосредоточены в одном месте, но мы ощущаем их как попеременное ослабление и усиление давления в этой области. Или место, на которое оказывается давление, может меняться. При этом скорость такого смещения может быть даже меньше скорости движения улитки, но благодаря движению оно все равно ощущается.

Инженеры-связисты и психологи немало думали над тем, как полнее использовать чувствительность нашей кожи к вибрации. Конечно, мы подчас не учитываем многих ее возможностей; а ведь площадь человеческого тела, способная воспринимать, информацию, очень велика. У женщин среднего роста она равняется почти 1,4 кв. м , а у мужчин — 2,1 кв. м , она более чем в 1000 раз превышает поверхность светочувствительной сетчатки обоих глаз и в 10 000 раз больше общей поверхности двух барабанных перепонок. Однако кожа в основном играет роль радиатора; мы ежедневно теряем через нее довольно значительное количество влаги.

Весьма любопытен тот факт, что наша охлажденная кожа более чувствительна к различного рода колебаниям, чем теплая. Теплая кожа лучше прохладной сигнализирует мозгу лишь о постоянном давлении, без движений или колебаний. По-видимому, одна и та же рецепторная система сообщает нам и о вибрационном и о постоянном давлениях, поэтому различия в степени чувствительности к каждому из этих давлений у теплой и холодной кожи объясняются изменениями ее упругости.

Самая большая чувствительность к колебаниям у человека лежит в области слышимых звуков, где-то в диапазоне частот 200–100 колебаний в секунду. Наше ухо воспринимает воздушные колебания этих частот как тон соль-диез ниже среднего до на клавиатуре фортепьяно и более низкое соль-диез следующей октавы. Самые нижние регистры голоса тенора и виолончели находятся между этими двумя тонами. Естественно, что ученые задают себе вопрос: нельзя ли научить человека «слышать» кожей, то есть понимать слова и предложения, передаваемые только в виде колебаний на кончики пальцев, грудную клетку или поверхность бедра?

В начале 20-х годов этого столетия в Северо-западном университете психолог доктор Р. X. Голт предпринял такую попытку. Он подавал соответствующим образом усиленные звуковые колебания человеческого голоса на пальцы испытуемого, который за 28 получасовых сеансов научился в трех случаях из четырех правильно определять, какое из десяти коротких предложений передавалось на пальцы в виде вибрации. Гораздо труднее оказалось, даже после длительной тренировки, узнавать отдельные слова, вырванные из контекста. Испытуемый терялся, если диктор менял темп речи или кто-нибудь другой произносил эти же слова.

В последнее время снова появились надежды на то, что можно научить людей использовать это чувство вибрации, которым мы пренебрегаем [4]. Пока еще оно изучается только в эксперименте, но уже получены весьма обнадеживающие результаты. Ведь проще, например, дать понять пилоту или гонщику, что пора повернуть направо или налево, лишь послав вибрационный сигнал на кожу его груди, вместо того чтобы говорить об этом или сигнализировать световыми вспышками. Сигналы, полученные кожей, доходят до нашего сознания, даже когда мы оглушены сильным продолжительным шумом или находимся в полной темноте.

Чтобы подать эти колебательные сигналы, можно, например, прикрепить к коже на резиновой ленте небольшие вибраторы, приводимые в действие электрическим током. Если надеть один вибратор на правый бок, а другой на левый и правый вибратор начнет действовать на несколько десятых долей секунды раньше левого, то у человека возникнет иллюзия своеобразного зуда, который перемещается в левую сторону — сигнал поворота налево. Вибраторы, помещенные ниже и выше средней линии груди, могут указывать пилоту, нужно ли поднять или опустить нос самолета. Комплект из четырех вибраторов может обеспечить пилоту передачу всех необходимых инструкций, касающихся регулировки самолета в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Они не отвлекают глаза и уши и так же просты, как похлопывание по плечу. Мозгу не надо думать над тем, какая сторона правая, а какая — левая.

В Вирджинском университете, где с конца 50-х годов производятся исследования кожных сигналов, был открыт совершенно новый вид ощущения. Если шесть вибраторов укреплены на коже кольцом вокруг туловища — по три на груди и на спине — и они вибрируют поочередно какую-то долю секунды каждый, быстро сменяя друг друга, то мозг интерпретирует эти вибрационные сигналы как явное кружение, непрерывное и «целиком захватывающее человека», что-то вроде электрического «хула-хуп», вращающегося без всякого усилия.

Руководящий этими исследованиями профессор Френк А. Джелдард рассматривает вращающийся раздражитель как идеальное средство, которое, возможно, заставит насторожиться при общем сигнале тревоги. Этот сигнал универсален, так как он не зависит от языка, пола, рода занятий или какого-либо увечья, такого, как слепота или глухота. Его нельзя спутать ни с каким другим сигналом, он немедленно приковывает внимание.

Вряд ли кому-нибудь особенно понравится идея носить на себе цепочки вибраторов и портативный радиоприемник в качестве средств предостережения. Однако модельер может вмонтировать это устройство в пояс или даже в верхнюю часть купальника. Это приспособление может быть связано с электронной нянькой, преобразующей крик ребенка в сигналы, которые бесшумно передаются только его родителям. Отец, который никогда не ощущал в своем чреве толчков еще не рожденного ребенка, мог бы внезапно ощутить себя в кольце вращающихся вибраций всякий раз, когда ребенок заплачет. Это напоминание об ответственности может настичь его за игрой в покер или на стуле в баре, и ему придется бежать домой, чтобы перепеленать ребенка.

Уже много лет терапевты учат глухих общаться при помощи пальцев. Многие люди, от рождения лишенные зрения и слуха, научились воспринимать такие сигналы только посредством осязания — достижение науки, которое открыло мир для Элен Келлер и ей подобных. Является ли этот язык пальцев самым эффективным способом передачи информации с помощью осязания? И вообще обязательно ли пользоваться руками или же они с успехом могут быть заняты чем-то другим, в то время как информация будет поступать через еще не использованные участки кожи?

Группа ученых в Вирджинском университете тоже занималась этими проблемами. Д-р В. Г. Хауэл изобрел простой алфавитный код, которым легче овладеть, чем кодом Брелля. Он основан на способности человека различать, какой из трех вибраторов на груди — правый, центральный или левый — дает сигнал, воспринимать три разных интенсивности раздражения и дифференцировать три длительности сигнала, наименьшая из которых равняется всего лишь одной десятой секунды. Один студент, принимавший участие в этих опытах, выучил код за 30 часов и еще 35 потратил на тренировку; в результате он с 90 % точностью понимал предложения, передававшиеся ему в виде вибраций со скоростью 38 пятибуквенных слов в минуту. Эта скорость в полтора раза выше скорости работы радиста, хорошо владеющего азбукой Морзе. При дальнейшей тренировке с вибраторами Хауэла можно было достигнуть теоретически предельной скорости — 67 пятибуквенных слов в минуту, «более чем в 3 раза превышающей скорость работы опытного телеграфиста, использующего азбуку Морзе». Самым узким местом является сейчас конструирование машин, способных так же быстро посылать сигналы. Пальцы не могут выстукивать код с такой скоростью, с какой любой участок человеческой




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.