Не только над лягушкой,
но и над крошечной инфузорией
склоняются поколения людей
и не могут открыть всех ее тайн.
1. Жертвы невежества и мученики науки
Люди болели всегда. Во все времена человеческая мысль настойчиво искала возможности избавить людей от страданий и недугов. Еще на заре цивилизации появились гигантские фигуры Галена и Гиппократа, и их имена вечно будет помнить благодарное человечество, так же как никогда не забудутся потомками имена Авиценны и Парацельса, Сервета и Гарвея и тысяч других ученых, искавших способы избавления людей от мук и страданий, блуждавших в потемках, но неуклонно стремившихся к свету. Нередко они заканчивали свою жизнь в тюрьмах или в изгнании, гибли на кострах инквизиции, ибо путь к истинному знанию всегда шел через тернии, через жесточайшую борьбу с невежеством.
Медицина — одна из первых, если не первая, наука в истории человечества. Ее корни уходят в глубь веков и ведут свое начало от так называемой народной медицины.
Народная медицина зародилась на самых ранних стадиях существования человечества. Беспомощность перед силами природы, непонимание окружающего мира и его явлений привели к возникновению веры в злых духов, вселяющихся в человека. А это, в свою очередь, привело к возникновению таких способов лечения, как заклинание и колдовство, заговоры и жертвоприношения, шаманство и молитвы. Однако в те времена существовала и народная медицина, основанная на траволечении и использовании целебных источников: люди знали, какую воду надо пить и в какой воде купаться при тех или иных болезнях, умели делать различные отвары и настои из трав. Но, к сожалению, народная медицина, как правило, не отделялась от колдовства. Даже наоборот — какой-нибудь настой или отвар считался бесполезным, если над ним не произносились магические заклинания; целебная трава, нередко действительно обладавшая целебными свойствами, считалась негодной, если над ней не совершался колдовской обряд, и так далее. Надо ли говорить, насколько это снижало эффективность подлинных лекарственных средств, найденных народной медициной.
Официальная медицина, или медицинская наука, на первых шагах почти не отступала от народной, но со временем, с появлением медицинских направлений и школ, с углублением и постижением физиологии и анатомии, пути медицинской науки и народной медицины во многом разойдутся, многое из народной медицины не только забудется, но и станет категорически отрицаться, как антинаучное представление. Потом, через века, снова сойдутся пути медицинской науки и народной медицины. Ученые, проверив народные рецепты и научно обосновав методы лечения травами или целебными водами, многое примут и станут использовать в своей практике, отделив истинное и полезное от ложного и вредного, порожденного невежеством и неграмотностью, недобросовестностью и открытым шарлатанством.
Всегда, во все времена, во всех науках, наряду с настоящими учеными, наряду с настоящими знатоками своего дела, существовали невежды, жулики и шарлатаны. В медицине таких было, пожалуй, больше, чем где-либо.
Шарлатаны — медики выглядели респектабельнее, чем деревенские колдуны или бабки-знахарки, но суть имели одну, хотя прибегали не к заговорам и нашептываниям, а к мудреным словам и терминам. И те и другие лечили пациентов часто самыми невероятными снадобьями. Если человеческий организм все-таки самостоятельно справлялся с болезнью, это приписывалось мастерству лекаря или силе снадобья и нашептывания; если же человек умирал — что ж, такова, значит, воля божья.
И сушились на огородах знахарей и колдунов разные «заговорные» травы. Может быть, какая-то часть их действительно обладала лечебными свойствами, но сколько в арсенале знахарей, кроме этих трав, было трав бесполезных или вредных, опасных и ядовитых! Варились в подвалах шарлатанов-аптекарей разные снадобья, толклись в ступках в кабинетах шарлатанов-медиков разные порошки. И чем необычнее было «сырье», тем действеннее оно считалось. Коренья и травы, кора деревьев и минеральные соли, внутренние органы животных и самые разные насекомые в любых видах (вареные, сушеные, толченые и даже живые) — все шло в дело, из всего готовились лекарства.
Не обошли врачеватели своим вниманием амфибий и рептилий — а как же иначе? Поскольку эти существа отвратительные, непонятные и таинственные (а большинство людей именно так и считало), то, несомненно, они должны были обладать какими-то целительными свойствами. Потом, через много веков, люди узнают о целебных свойствах ядов некоторых амфибий и рептилий и станут широко использовать их в медицине. Но это будет, повторяю, спустя много столетий. А в те времена амфибий и рептилий использовали иначе и для иных целей. Например, из лягушкозубов — хвостатых земноводных, обитающих в одном лишь месте на земном шаре — в реках Джунгарского Ала-Тау в Казахстане, — приготовлялись порошки, якобы способные вернуть утраченную молодость. Почему снадобье приготовлялось именно из лягушкозубов — непонятно. Тем не менее в течение многих десятилетий китайские купцы снаряжали в места обитания лягушкозубов экспедиции и продавали затем изготовленное ими зелье за огромные деньги.
У арабов имелось другое лекарство — кожа сцинков. Они высушивали ее, затем толкли вместе с финиками, клали в мешки и продавали как прекрасное средство от всех болезней.
Широко применялось знахарями и колдунами, а также некоторыми шарлатанами-медиками высушенное, вареное, толченое мясо лягушек и ящериц. Но пожалуй, больше всего использовали для изготовления лекарств змей. Нет, сейчас речь пойдет не о змеином яде, а о самих змеях.
А. Брем считает, что рождением различных лекарств из мяса, кожи, внутренностей змей, в частности гадюк, европейцы обязаны грекам и римлянам. Возможно, и в других странах и гораздо раньше существовали подобные «медикаменты», но доподлинно известно, что «териак» открыл личный медик императора Андомаха. В териак так верили, что на протяжении веков он являлся чуть ли не самым популярным лекарством во многих странах Европы и еще в XVIII веке приготовлялся почти во всех европейских аптеках. Для его изготовления специальные ловцы собирали тысячи змей, особенно в Италии и Франции. Большие партии змей привозились специально из Египта, так как европейских не хватало. И не удивительно: ведь териак прописывали для очищения крови и при лишае, при проказе и зобе, чахотке и чесотке, золотухе и еще при многих других заболеваниях. Он считался верным средством для избавления от морщин и прекрасным противоядием при отравлениях.
Конечно, не обошли своим вниманием змей знахари и колдуны. Считалось, что печень и сердце змеи — прекрасное средство от дизентерии, жир змей, добавленный в бульон, — верное средство, излечивающее от лихорадки, жиром же и желчью лечили болезни глаз. Из змей приготовляли сироп, которым лечили ревматизм, дрожание рук и головы. Истолченные змеи служили знахарям и колдунам для приготовления «магических» порошков.
Змеям, даже сваренным и высушенным, приписывались не только лечебные свойства.
Например, как указывает русский этнограф И. Васильев, существовало поверье, что человек, съевший вареное мясо змеи, становится не только таким же мудрым, как она, но и начинает понимать голоса растений и животных. Подобные поверья существовали и у грузин, и одно из них опоэтизировал выдающийся грузинский поэт Важа Пшавела, живший в прошлом веке. В поэме «Змееед» рассказывается, как съев вареное мясо змеи, вдруг
Прозрел он, и точно замок
С очей и ушей его взломан.
Все слышно ему и вдомек:
И птичий напев, и о чем он…[3]
Были, конечно, и другие поверья. Например, считалось, что кожа амфисбены, натянутая и навитая на палочку маслины, помогает воскресить замерзших, «отнимает дрожание у членов», а сама мертвая амфизбена, привязанная к человеку, успокаивает боль, согревает и избавляет от озноба.
Но пожалуй, больше всех не повезло жабам. Веками люди боялись и презирали их, веками уничтожали всюду, где можно, и в то же время веками существовали легенды о чудодейственных свойствах этих амфибий. Не было, пожалуй, знахаря или колдуна, шарлатана-аптекаря и жулика-лекаря, которые так или иначе не использовали бы в своей практике жаб. Еще в очень древних лечебниках — книгах, где были и весьма полезные рецепты — плод многолетних народных наблюдений, — имелось множество рецептов приготовления лекарств из жаб. Впрочем, в середине XVIII века во Франции был широко распространен лечебник, в котором сообщалось: «Жаба — отвратительное животное. Бывают жабы водяные и наземные, последние более употребительны в медицине, потому что содержат больше летучей соли, чем первые. В июле месяце жаб накалывают на острую палку головой или шеей и высушивают на воздухе как для внутреннего, так и для наружного употребления, потому что после смерти они не ядовиты, так же как гадюки».
В лечебнике сказано лишь, как пользоваться этими высушенными жабами, но вот в другой книге, изданной тоже во Франции, но несколько позже, уже дается определенный рецепт: «Высушенную жабу прикладывают по бокам живота на чумные опухоли, вымочив ее слегка в уксусе для лучшего привлечения яда. Она так хорошо действует, что видно, как они опадают. Она же входит в амулеты, которые носят для того, чтоб изгнать заразу из воздуха».
А вот рецепт начала XIX века: жаба «немедленно останавливает кровотечение из носа, если ее приложить за уши или держать, зажав в руке, до тех пор, пока она согреется, или положить под мышку, или повесить на шею больного».
Можно представить себе, как поступали с жабами педантичные немецкие провизоры прошлого века, готовя снадобья по такому рецепту: «Пепел или сушеная жаба, надетая на шнурке на шею так, чтоб не касаться желудка, совершенно вылечивает от недержания мочи. Порошок приготовляется просто растиранием сушеной жабы, но поджаренная жаба действует лучше».
Невозможно понять, откуда идут эти поверья. А ведь они бытовали, и сравнительно недавно, и в Англии, и в России, в Испании и в Италии, и во Франции. Вот как всего столетие назад солидный лечебник, изданный в Италии, советовал готовить снадобье: «Кипятите трех или четырех жаб в течение часа в полутора фунтах оливкового масла, потом процедите масло и берите его для сведения пятен с лица и для уничтожения застарелых нарывов».
Можно было бы привести еще множество подобных примеров и из далекого, и из не очень далекого прошлого, но и так ясно, что жаба была довольно популярна в медицине.
К сожалению, эта «популярность», погубившая очень много полезных животных, не только не продвинула медицинскую науку, но нанесла ей немалый вред.
И в то же время медицина и биология очень многим обязаны амфибиям, в особенности близким родственникам жабы — лягушкам.
«Можно сказать, не боясь преувеличений, что вся история экспериментальной эмбриологии неразрывно связана с лягушкой», — пишет один из крупнейших современных зоологов, французский академик Жан Ростан. И не только с эмбриологией. Физиология и генетика, фармакология и экспериментальная хирургия, неврология и психология и многие другие области медицины и биологии обязаны лягушкам своим развитием. Лягушки сыграли немаловажную роль и в физике и в химии — благодаря им сделаны важные открытия, лягушками заинтересовалась и такая новая наука, как бионика. И если бы составить список открытий, сделанных благодаря опытам над лягушками, он занял бы не одну страницу.
Существует довольно распространенное мнение, что «славу» лягушке создал Луиджи Гальвани. Наверное, это так, хотя и задолго до Гальвани ученые уже обратили внимание на лягушек. Ян Сваммердам, например, не только изучил их внутреннее строение, но и проследил последовательные стадии развития лягушки из икринки. Проводили опыты на лягушках и швейцарский ученый Шарль Боннэ, и итальянец Ладзаро Спалланцани, и другие ученые, жившие раньше Гальвани или почти его современники. И тем не менее все-таки именно Гальвани прославил лягушку, впрочем так же, как и она — его.
Есть много легенд о том, как Гальвани, профессор Болонского университета, сделал свое знаменитое открытие. В одной рассказывается, как супруга почтенного профессора была насмерть перепугана тем, что, покупая мясо на базаре, увидела зашевелившуюся, полупотрошенную лягушку, подвешенную на крюке в лавке мясника. Чтоб успокоить свою супругу и доказать, что в лавке мясника не поселилась нечистая сила, профессор продемонстрировал ей опыт…
По другой версии сам Гальвани, сидя на балконе, увидал, как вдруг задергались лягушачьи лапы, подвешенные на медном крючке к решетке балкона.
В третьей версии Гальвани сделал открытие во время болезни своей жены, готовя ей бульон из лягушачьих лапок. Есть и четвертая, и пятая, и многие другие версии о том, как Гальвани сделал свое знаменитое открытие. Но при всем их различии имеется одно общее обстоятельство — всюду в той или иной роли фигурирует жена профессора. Это обстоятельство немаловажное, и мы к нему вернемся. А пока стоит, пожалуй, сказать вот о чем.
Луиджи Гальвани, по всей вероятности, сделал свое открытие раньше, чем об этом стало известно.
Профессор анатомии университета в Болонье не ходил в знаменитостях.
В какой-то момент он оставил чтение лекций по анатомии, перестал потрошить птиц, изучать природу костей и почек и занялся исследованием электричества. Нет, он не переквалифицировался в физика — он оставался медиком и даже начал читать курс акушерства. Но электричество тогда и не было только прерогативой физиков.
В 1746 году голландский математик Питер Мушенброк сделал удивительное открытие, которое стало называться «лейденской банкой» (по городу Лейдену, где было сделано это открытие). Гениальность открытия и простота устройства «банки», дающей электрический заряд, заставили обратить на нее внимание медиков. С электричеством медицина была знакома давно: еще в Древней Греции и в Древнем Риме существовали методы лечения подагры, паралича и некоторых других болезней с помощью электрических скатов. Если верить свидетельствам современников, эти методы часто приносили положительные результаты. Но иметь дело с электрическими рыбами довольно сложно и хлопотно, а электрическая машина, изобретенная в 1663 году, тем более «лейденская банка», были вполне доступны. И медики стали широко пользоваться ими для лечения больных.
Гальвани не лечил больных электричеством, но экспериментами занимался — дома у него были и «лейденская банка», и электрическая машина. Экспериментировал он на многих мелких животных, но чаще всего на лягушках. Лягушки — любимое блюдо болонцев — всегда имелись в продаже. И вполне вероятно, во время своих опытов Гальвани замечал какие-то странные явления, но не придавал им значения.
Вот тут-то появляется на сцене синьора Гальвани. Для нас сейчас не имеет значения, присутствовала ли синьора Гальвани при опытах, во время которых обратила внимание своего супруга на дергающуюся ножку лягушки (об этом рассказывается еще в одной легенде), или, взволнованная, прибежала от мясника с известием об удивительном «поведении» мертвой лягушки, важен сам факт: синьора увидала воочию действие электричества. Это ее так поразило, что она должна была поделиться с кем-нибудь своими чувствами. Итальянцы — народ общительный и темпераментный, синьора Гальвани была типичной итальянкой. И вскоре не только ближайшие соседи — вскоре почти весь город знал о происшествии в лаборатории профессора Гальвани, о том, что профессор нашел способ оживлять мертвых с помощью электричества. Правда, сам Гальвани этого не считал. Проделав множество опытов, он убедился в другом — в том, что мышцы лягушки сокращаются не только под воздействием электрического тока, но и под влиянием других факторов — например, при одновременном прикосновении к ним двух разных металлов. Гальвани ошибочно приписывал это влиянию «живого электричества», даже не подозревая, что сделал выдающееся открытие. Ошибку Гальвани исправил его земляк, знаменитый итальянский ученый Александр Вольта, доказавший, что дело не в лягушке, а в замкнутой цепи, состоящей из двух разнородных металлов и жидкости. Однако это не умаляет заслуг Гальвани, положившего начало электрофизиологии. И недаром же Вольта, открывший новый источник тока, назвал его в честь болонского профессора гальваническим элементом. Вольта в конечном итоге вывел лягушку из своих физических опытов, но многие другие ученые благодаря Гальвани ввели лягушек в свои эксперименты. И вот уже ими занимаются физики и врачи, биологи и даже математики.
С этого времени лягушка становится настоящим лабораторным животным, не случайным объектом исследований, попавшим «под руку», а специальным.
Гальвани как будто бы открыл глаза ученым на это животное, показал, по остроумному выражению Ж. Ростана, что «лягушка — это гораздо больше, чем лягушка». Именно на ней были впервые проведены исследования мышц и нервов, потом выяснилось, что и сердце лягушки — прекрасный объект для исследования сердечной деятельности, и успехами в области изучения физиологии сердца медицина во многом обязана лягушке.
Герой тургеневских «Отцов и детей» Базаров на вопрос мальчишки, зачем ему лягушки, отвечает: «Я лягушку распластаю да посмотрю, что у нее там внутри делается, а так как мы с тобой те же лягушки, только что на ногах ходим, я и буду знать, что у нас внутри делается». Конечно, физиология земноводных и человека значительно отличается, но в то же время дает представление о многих общих для позвоночных процессах и явлениях. Даже в разработку учения о нервной деятельности животных и человека лягушки внесли свой вклад.
В 1863 году в специальном журнале «Медицинский вестник» была напечатана статья Ивана Михайловича Сеченова «Рефлексы головного мозга». Написанная по просьбе Н. А. Некрасова для журнала «Современник», она была запрещена цензурой, так как проповедовала материалистические идеи. Разрешая публикацию статьи в «Медицинском вестнике», цензура рассчитывала, что статья пройдет незамеченной — слишком узок был круг читателей этого специального журнала. Но власти ошиблись: статья не только получила известность — работа Ивана Михайловича стала знаменем революционной интеллигенции России того времени.
После выхода «Рефлексов» отдельным изданием власти немедленно запретили книгу, арестовали ее, а над автором нависла угроза судебной расправы. Обеспокоенные друзья советовали Сеченову обратиться к опытному адвокату, но Иван Михайлович ответил: «Зачем мне адвокат? Я возьму с собой в суд лягушку и проделаю перед судьями все мои опыты; пускай тогда прокурор опровергнет меня».
Суд над Сеченовым не состоялся, и лягушке не пришлось выступать в роли адвоката. Но свое дело лягушка сделала — ведь именно на ней провел Сеченов свои знаменитые опыты, благодаря которым было открыто фундаментальнейшее явление в работе нервной системы — торможение.
Более столетия прошло со дня выхода книги Сеченова, почти два столетия со времени опытов Гальвани, а лягушка «не устарела» — со знакомства с этим земноводным начинают свои первые шаги медики и биологи, с ней подчас не расстаются всю свою жизнь, «задавая ей всё новые и новые вопросы» и получая не только «точные», но и порой неожиданные ответы.
Но почему же именно лягушки стали мучениками науки? В какой-то степени действительно благодаря Гальвани, но главным образом благодаря своей неприхотливости и живучести, своей распространенности и безобидности — ведь даже подопытная мышь может оказать какое-то сопротивление, а уж с кошкой или морской свинкой надо повозиться. С лягушкой — проще: не царапается, не вырывается, даже не пищит.
Конечно, лягушек жалко, тем более что на Земле их становится все меньше и меньше, а потребность в них возрастает. Может быть, люди смогут как-то сократить использование лягушек в опытах или найдут им замену. Теоретически это возможно — ведь какими-то особыми качествами, кроме перечисленных, лягушки не обладают.
Но есть земноводные, замену которым люди пока найти не могут, а именно на них современная медицина и биология возлагают большие надежды.
Давно уже было замечено необычайное свойство тритонов восстанавливать утраченные органы. Кто из ученых первый обратил на это внимание и кто первый проделал элементарные опыты, сейчас неизвестно. Но известно, что еще знаменитый швейцарский ученый XVIII века Шарль Боннэ интересовался этим вопросом, правда считая восстановление тритонами утраченных органов одной из форм размножения животных (по аналогии с речной гидрой). По-настоящему серьезно подошел к этому вопросу неукротимый аббат-энциклопедист Ладзаро Спалланцани. Он занимался многим: изучал ориентацию летучих мышей и вопросы самозарождения, анатомию лягушек, пищеварение, систему кровообращения и оплодотворения рыб. Однако одним из главных вопросов, которыми он занимался, был вопрос регенерации, то есть восстановления органов у тритонов и саламандр. Он отрезал им ноги и хвосты и замечал время восстановления утраченных органов, исследовал восстановление костей, причем делал и довольно тонкие операции — например, удалял у тритонов челюстную кость.
Во времена, когда работал Спалланцани, уже вошел в быт ученых микроскоп, и Ладзаро не преминул им воспользоваться. Он изучал под микроскопом строение восстановленных костей, мускулов, нервов, сравнивал их с отрезанными, изучал вновь образованную кожу, испытывал влияние температуры и пищи на скорость регенерации. Но хотя Спалланцани довольно подробно познакомился со столь необычным в мире животных явлением, конечно, объяснить его не мог.
Иоганн Фридрих Блуменбах — анатом, зоолог и антрополог, автор знаменитого «Руководства по естествознанию», хорошо известного в свое время в России, работавший с конца XVIII и чуть ли не до половины XIX века (завидное долголетие и трудоспособность), — тоже занимался регенерацией у хвостатых земноводных. Он экспериментировал не только с хвостами и ногами тритонов — он удалял им глаза и констатировал, что и глаза восстанавливаются, он повреждал спинной мозг тритонов и убеждался, что тритоны не только выживали, но и полностью восстанавливали способность двигаться. Но опять-таки Блуменбах, как и его предшественники, как и многие ученые, жившие позже и занимавшиеся этими вопросами, лишь убеждались в необыкновенных свойствах тритонов и саламандр, объяснить же это явление не могли. И не удивительно — ведь и сейчас ученые не знают, как объяснить регенерацию у хвостатых земноводных.
По сравнению с тем, что знали неистовый аббат Спалланцани или Блуменбах, сегодняшние ученые знают во много раз больше. И о жизни самих тритонов знают почти всё, и о способности регенерировать уже многое известно: оказывается, у тритонов регенерируются не только конечности и хвост, кожный покров и частично глаза — у них восстанавливаются легкие и спинной мозг, перерезанный кишечник быстро срастается, причем отрезки кишки как бы сами «находят» друг друга и срастаются. Пересаженный глаз не только приживается, но и отрастает зрительный нерв, который затем самостоятельно находит дорогу в мозг, а в мозгу «отыскивает» те участки, которые управляют зрительной информацией. Почему, как, каким образом все это происходит? И еще один очень существенный вопрос: почему это свойственно лишь хвостатым амфибиям? И никаким иным животным, даже их близким родственникам — бесхвостым амфибиям, — не свойственно? (У лягушек, за исключением одного вида — шпорцевой, — регенерируются лишь кончики пальцев.) Недавно выяснено, что у амфибий регенерацией ведает генетический аппарат. Пока практического применения сам факт еще не нашел. Но ведь это только начало!
Ну хорошо, амфибии самостоятельно, без чьей-либо помощи восстанавливают утраченные органы. Люди рано или поздно откроют секрет амфибий и, возможно, смогут что-то извлечь из этих открытий для себя. Но ведь есть и другой путь, казалось бы, более простой и близкий — искусственная регенерация, то есть восстановление утраченных, поврежденных или больных органов путем пересадки.
Вопрос искусственной пересадки органов и тканей давно волнует и биологов и медиков. Надо ли говорить, скольких людей можно было бы сделать здоровыми или полноценными, сколько жизней можно было бы спасти благодаря этому. Не случайно тысячи ученых уже на протяжении десятилетий упорно работают над вопросами пересадки органов и тканей. И вот одержаны первые победы: пересадка кожи и роговицы глаза, кроветворных органов, а главное, переливание крови — величайшие завоевания науки! И восстановленное здоровье тысяч людей, спасение тысяч жизней — высшая награда медикам и биологам за их благородный и нелегкий труд.
Нет необходимости доказывать, какое огромное значение для человечества имеет дальнейшее развитие этой отрасли науки.
Однако, сделав первые шаги, люди столкнулись с, казалось бы, непреодолимым препятствием. Пересадка многих органов при самых идеальных операциях, при самой тщательной подготовке и проверке, при самых скрупулезных исследованиях и расчетах не удается — пересаженные ткани остаются чужеродными. Называется это тканевой несовместимостью.
Так, может быть, это вообще не реально? Может быть, это противоестественно? Но в том-то и дело, что в природе есть примеры как раз обратного. И доказывают это опять-таки хвостатые амфибии: почти любые операции по пересадке органов и тканей, проведенные на этих животных, оказываются удачными.
У них будто бы и не существует проблемы тканевой несовместимости.
В греческой мифологии есть чудовища с туловищем козы, головой льва и хвостом дракона. Назывались они химерами. До середины нашего века химеры существовали лишь в мифах да в исполнении скульпторов, любивших украшать фантастическими существами капитальные сооружения, такие, например, как знаменитый собор Парижской богоматери в Париже. А в середине нашего века появились живые химеры. Тоже в Париже, в лаборатории профессора Шарля Уйона. Они не только фантастичны внешне (например, о восьми ногах), но и «составлены» из частей разных животных в полном смысле слова. Например, одна химера «сделана» из крупного большеголового иглистого, или ребристого, тритона и маленького хрупкого перепончатоногого, другая — из мексиканского аксолотля и альпийского тритона.
Здесь интересно все — и методика профессора и результаты. Уйон соединяет не взрослых животных, а эмбрионов в тот момент, когда они уже почти сформировались — имеют голову, туловище, хвост, но еще находятся в яйце. Тонкой платиновой проволокой профессор разрезает эмбрион, и голову одного присоединяет к туловищу другого и наоборот. Если соединение точное, то через два часа происходит и рубцевание. Конечно, далеко не все оперированные тритоны выживают — до зрелого возраста доживают едва ли три процента, но те, что остаются, дают возможность увидеть много нового и удивительного. Например, окраска: она сохраняется такой, какая свойственна обоим видам тритонов — на одной половине одна, на другой иная, а граница проходит по месту соединения. Ноги — тоже: передние — одного вида тритона, задние — другого. Но бывает и так: на первой половине одна пара ног, а на второй — две. Шесть ног, как у насекомых! Бывают даже и восьминогие: еще одна пара вырастает как раз на месте соединения. И, будто не зная, какой половинке отдать предпочтение, эта пара превращается в нечто среднее по внешнему виду — что-то берет от одного «хозяина», что-то от другого. В каких случаях это происходит, почему, есть ли тут какие-то закономерности, пока сказать нельзя — фактов еще слишком мало. Однако уже установлено: химеры будут жить, только если обе соединяемые части одинаковы по величине. Очевидно, тогда не происходит взаимного подавления, которое получается, если одна часть была больше, а стало быть, сильнее. «Если силы эквивалентны, — говорит профессор Уйон, — произойдет обоюдная вакцинация, которая повлечет взаимную терпимость. Если, напротив, одна из систем значительно сильнее, она вытеснит другую… жизнеспособной является химера, обладающая равновесием».
Любопытно и поведение химеры — восемь ног работают координированно, голова «управляет» и теми, что находятся на «нейтральной полосе», и теми, которые находятся на «чужой» части тела. Образ жизни химера ведет тот, какой ведет животное, от которого получена голова.
Опыты профессора Уйона — не единственные: во многих лабораториях мира ведутся подобные или похожие опыты и рано или поздно они дадут практический выход.
Лягушкам поставлено два памятника. Один — в прошлом веке в Париже, другой — сравнительно недавно — в Токио. Французские и японские медики от имени мировой науки, от имени всего человечества поставили памятник лягушкам, благодаря которым люди избавились от многих страданий, нашли пути к лечению многих болезней, лягушкам, которые, став жертвами науки, открыли людям путь к познанию живого организма.
И кто знает, не заслужат ли памятника их хвостатые родственники, если они помогут ученым преодолеть барьер несовместимости тканей, — это будет такая победа науки, которую сейчас даже оценить невозможно!
2. Тайна чаши со змеей
Реди был спокоен, и стеклянный сосуд не дрожал в его руке. Оглядев собравшихся, он посмотрел на помощника, державшего сосуд с такой же жидкостью, улыбнулся и быстро выпил содержимое своего сосуда. Помощник немедленно сделал то же самое. Раздался чей-то громкий вздох, кто-то ахнул, и снова, как секунду назад, воцарилась глубокая тишина. Все присутствующие понимали: сейчас случится чудо или произойдет трагедия.
Медленно тянулись напряженные минуты. Никто не знал, что чувствовал в эти минуты Реди, но все видели: он улыбался. Может быть, его веселило выражение ужаса на лицах коллег, может быть, улыбкой он пытался скрыть страх, который испытывал сам? А может быть, это была улыбка превосходства? Или улыбка победителя? Он, Реди, уже знаменитый во всем мире, привык побеждать. Блестящий экспериментатор и полемист, впервые доказавший, что мухи не зарождаются в гнилом мясе, опровергший тем самым, казалось бы, незыблемые каноны о самозарождении насекомых и доказавший, что насекомые откладывают яйца (великое открытие, продвинувшее биологию значительно вперед), не побоявшийся опровергать самого Аристотеля (чей авторитет и тогда, в XVII веке, был незыблем); Реди, заявивший, что многократно видел, «как лягушки откладывают яйца, из которых развиваются их малыши»; Реди, которому наука обязана еще очень многим, сделал новое замечательное открытие, точнее, опроверг веками укоренившееся мнение, и доказал, что желчь змеи никакой опасности не представляет! Для ученых того времени это было невероятно — ведь именно желчь, да еще слюна змей, по всеобщему представлению, наиболее опасны. Считали, что именно они немедленно вызывают смерть. Чтоб опровергнуть это, Реди публично, в присутствии самых уважаемых ученых, выпил желчь змеи. И остался жив. Значит, опасна не желчь змеи. Тогда что же?
Реди ответил на этот вопрос: опасен змеиный яд, выделяемый при укусе!
Через сто лет, уже в XVIII веке, другой итальянец, Феличе Фонтана, как и Франческо Реди, живший в Пизе, откроет у змей ядовитые железы, выделит чистый змеиный яд и поймет механизм действия этого яда на организм животных. Ему придется поправить Реди: яд действует на животное, попадая не в желудок, как считал Реди, а в кровь.
Но это уже не столь важно. Важно, что Реди и Фонтана открыли новую эру в изучении змей вообще и их яда — в частности.
В разные века разные народы по-разному относились к змеям, наделяли их и положительными и отрицательными качествами, приписывали им и сотворение мира, и стремление разрушить его. И в то же время многие народы издавна связывали змей с исцелением больных. Можно по-разному объяснять это. Например, некоторые исследователи считают, что болезни, а тем более смерть всегда были для людей явлениями таинственными и непонятными. Непонятны были и причины болезней и смертей. Змея тоже всегда оставалась существом таинственным и непонятным. Может быть, полагают эти исследователи, люди связывают непонятные явления с непонятными существами. Возможно, хотя объяснение, пожалуй, не очень убедительное. Тем более — это хорошо известно — змея всегда была символом мудрости, учености и давно стала символом медицины. Причем не только в Европе: у африканских народов змея тоже часто была связана с врачеванием. Объясняется это, очевидно, тем, что в Африке врачеванием занимались колдуны, они же, как правило, были и заклинателями змей. Символом колдуна была змея. Вот так и получалось: змея — колдун — лечебная магия. Потом колдун почему-то выпал из этой цепочки, и осталась змея и лечебная магия.
В Европе же змея не просто символизировала лекаря, как в Африке — колдуна, она символизировала мудрость и знание. А так как первыми учеными на Земле были медики, то изображение рядом с ними змеи объяснимо.
Но тут возникает сразу несколько вопросов. Во-первых, почему именно змея стала символом мудрости и знаний? Ведь змеи, как и все рептилии, значительно уступают высокоразвитым животным.
Во-вторых, является ли змея символом знаний вообще или каких-то определенных знаний? Например, если, допустим, первыми учеными на Земле были бы не медики, а физики, то стала бы змея их символом? Или ее все-таки связывали именно с лечением, врачеванием?
И наконец, третий, весьма существенный вопрос: почему змея всегда изображается рядом с чашей?
Надо сказать, что вопросы эти представляют не только академический интерес. Они в какой-то степени проливают свет на историю медицины, и не случайно этими вопросами занимались многие серьезные ученые, в том числе и выдающийся советский медик академик Е. Н. Павловский.
Долгое время некоторые историки науки трактовали символ медицины — змею, обвивающую чашу, — как утверждение целебного свойства змеиного яда. В частности, советский исследователь П. Е. Заблудовский считает, что изображение чаши рядом со змеей появилось на рубеже нашей эры и означает сосуд, где хранился змеиный яд. Однако, по данным академика Павловского, такое изображение появилось лишь в XVI веке, благодаря знаменитому врачу Парацельсу, впервые предложившему подобное сочетание.
Возможно, истина лежит посредине. Действительно, точного и узаконенного символа, то есть змеи, обвивающейся вокруг чаши или изображенной рядом с ней, ни в древние времена, ни много позже не было. Более или менее определенным этот символ стал благодаря Парацельсу. (Кстати, символ был совсем не таким, каким мы знаем его сейчас: современная эмблема медицины — змея, обвивающая ножку чаши и склоняющая голову над самой чашей, — утверждена в нашей стране Реввоенсоветом в 1924 году, а затем уже широко распространилась и за пределами нашей страны. Сама же змея «сопровождает» медиков издавна.
Легендарный греческий врач Асклепий (у римлян он звался Эскулап) всегда изображался со змеей, ибо именно благодаря змеям, как рассказывает миф, он стал сначала просто великим врачом, а потом — врачом-богом, покровителем медицины.
Вот что говорится в мифе.
Уже прославленный, Асклепий был приглашен критским царем Миносом, чтоб воскресить его умершего сына. Врач шел, опираясь на посох, и вдруг посох обвила змея. Испугавшись, Асклепий убил змею. Но едва он это сделал, как появилась вторая змея, несшая во рту какую-то траву. Эта трава воскресила убитую. Видимо, Асклепию уже было предначертано судьбой стать богом, поэтому он, обладая нечеловеческой прозорливостью, тут же все понял, нашел траву, которую принесла змея, собрал ее и, прибыв на Крит, воскресил ею сына царя Миноса.
Так гласит легенда и так объясняется, почему в храмах, посвященных Асклепию, и на скульптурах самого бога медицины всегда присутствуют змеи. Правда, они обвивают либо посох Асклепия, либо его самого, а не чашу. Единственная, дошедшая до нас скульптура, найденная при раскопках Помпеи, изображает Асклепия, держащего в одной руке посох, обвитый змеей, в другой — чашу. Зато дочь Асклепия — богиня здоровья Гигея (отсюда — «гигиена») — начиная с VI века до нашей эры постоянно изображалась со змеей в одной руке и с чашей в другой. Так, быть может, змея в те времена была не символом излечения, а просто символом здоровья? Тогда почему же она у Гигеи всегда рядом с чашей? Нет, просто символом здоровья она не могла быть, тем более что древние очень хорошо знали, насколько опасны эти существа.
О смерти людей от укусов змей рассказывается и в мифах — например, нимфа Эвридика, жена Орфея, погибла от укуса змеи, от этого же умер и сын троянской царевны Лаодики, и прорицатель Моис тоже стал жертвой ядовитой змеи. Можно вспомнить еще немало подобных примеров из мифологии, можно обратиться и к другим источникам.
Знаменитый врач и ученый античного мира Гален свидетельствовал, что понтийский царь Митридат VI, умерший в середине I века до нашей эры, очень интересовался змеями, точнее, их ядом. Он лично и его придворные врачи ставили опыты над приговоренными к смерти людьми — позволяли змеям кусать их, а затем пробовали различные способы лечения. Интерес Митридата, так же как и других правителей той эпохи, был вполне оправдан: яд змеи оказался очень удобным способом устранения неугодного правителя — действовал быстро и безошибочно. К тому же, в случае разоблачения, убийца не мог быть наказан: укус змеи считался «божьей карой», и подсунувший правителю это пресмыкающееся лишь выполнял волю богов.
Однако правители не желали считаться с волей богов и упорно искали средств избежать этой «кары». Тот же Митридат имел огромный штат придворных врачей, которые трудились над поисками противоядий. В конце концов, то ли боясь гнева повелителя, то ли желая ему просто угодить, врачи «изобрели» уникальное и универсальное средство, спасающее от укусов любых змей, и назвали его «митридатиум». Однако сами медики не очень верили в его лечебные свойства, считая, что раз смерть от яда змеи — «кара богов», то спасти от этой кары могут лишь сами боги. Поэтому лучшие средства — это молитвы и заговоры, чудодейственные амулеты и жертвоприношения.
Тем не менее Митридат и его придворные собрали много сведений о ядах и хранили их в глубокой тайне. Даже книга, составленная Митридатом и его врачами, называлась «Тайные мемуары». Возможно, она навсегда или надолго осталась бы неизвестной, если бы в 66 году до нашей эры Митридат не был разгромлен римским полководцем Помпеем в битве при Целе и мемуары, которые Митридат всегда держал при себе, не попали в руки римлянам. Переведенные вскоре на латинский язык, они стали относительно широко известны.
Однако, хорошо изучив действие змеиных ядов, люди не могли, сколько ни старались, найти средств, спасающих от укусов змей. Первое тысячелетие нашей эры не принесло ничего нового в этом отношении. Суеверный страх перед змеями, усиленный легендами о существовании всяких змееподобных чудищ, мешал серьезно заняться изучением ядовитых пресмыкающихся. Позже, в средние века, в Европе, когда любая попытка приоткрыть завесу над какой-нибудь тайной природы расценивалась католической церковью как посягательство на устои веры и жестоко пресекалась, тоже ничего существенного не было сделано в изучении пресмыкающихся. Зато в Юго-Восточной и Средней Азии на рубеже первого и второго тысячелетий нашей эры не только возрождается интерес к ядовитым змеям, но и делаются успешные попытки их изучения.
Положил начало этому выдающийся естествоиспытатель и врач Абу Али Ибн-Сина (известный больше под европеизированным именем Авиценна). Внес очень существенный вклад в изучение змей и их ядов последователь Авиценны Абу Ибрахим Джурджани. Советские ученые В. С. Баркаган и П. П. Перфильев, подробно проанализировав работу Джурджани «Сокровища Хорезмшаха», написанную в 1100 году, пришли к выводу, что «Джурджани делал много метких и новых наблюдений и талантливых догадок о механизме действия змеиных ядов на организм человека». Так, например, Джурджани первый высказал мысль, что яд некоторых змей вызывает быстрое свертывание крови в организме человека. Это было великое открытие, но воспользоваться им, как и другими открытиями и догадками Джурджани, его современники не могли.
Однако и много позже в Азии, а особенно в Европе господствовали канонизированные взгляды древних, и отступать от них было не только невозможно, но и очень опасно. Только через пятьсот лет это осмелился сделать Франческо Реди.
Конечно, Реди жил уже в другое время, ему не грозило, как, допустим, Мигелю Сервету, обвинение в ереси и сожжение на костре. Но и в XVII веке было достаточно схоластов, достаточно сильна была церковь, а главное, было очень мало фактов, опыта, обобщений.
Через столетие Феличе Фонтана, проделав более шести тысяч опытов, не только подтвердил догадку Джурджани, что яд действует лишь на кровь, а проглоченный — безвреден, но и открыл целый ряд реакций организма на змеиный яд. Наконец, с помощью микроскопа он тщательно изучил строение зубов змей и доказал, что далеко не все змеи ядовиты — ведь не у всех змей, оказывается, есть ядовитые железы и зубы, снабженные ядопроводящими каналами. Раньше, считая всех змей ядовитыми, люди были убеждены, что змея не кусает, а жалит и жалом ей служит раздвоенный язык.
Исследования Фонтана сильно продвинули вперед науку о пресмыкающихся и соответствующую область медицины. Однако прошло по крайней мере еще столетие, прежде чем открытие Фонтана помогло людям сделать следующий, очень важный шаг — открыть противозмеиную сыворотку.
В 1887 году, экспериментируя с голубями, французский ученый Севаль установил, что при повторном введении птицам яда гремучей змеи они становятся гораздо менее восприимчивыми к этому яду. Севаль в конце концов добился того, что голуби не реагировали на дозы яда, в шесть раз большие смертельных.
В 1889 году этим вопросом занялся немецкий ученый Кауфман, а через три года, в 1892 году, французский исследователь Кальметт доказал, что животных можно сделать невосприимчивыми к яду, если им многократно вводить постоянно увеличиваемые, но тем не менее безопасные дозы яда.
Вслед за Кальметтом этим вопросом занялся другой француз Ц. Физали. В начале нашего века благодаря его работам и исследованиям уже применяется антизмеиная сыворотка, но лишь в 1922 году Физали публикует окончательные и обобщенные результаты своих многолетних исследований.
С этого момента человечество получило могучее оружие в борьбе за жизнь людей. Конечно, и открытия, и применение этих открытий на практике стало возможным лишь благодаря новейшим по тому времени достижениям медицины и биологии, физики и химии, благодаря Джурджани и Реди, Фонтана и многим другим ученым. И все-таки люди навсегда останутся особенно признательны этим двум французам — Кальметту и Физали, открытие которых спасло и спасает тысячи, а может быть, и сотни тысяч человеческих жизней.
Открытие, точнее, метод, предложенный Кальметтом и Физали, оказался так же прост, как и эффективен: лошади делают прививку змеиного яда — небольшую и сильно разбавленную дозу, не могущую причинить ей вреда. Однако ядовитые вещества, попавшие в кровь, вызывают немедленную реакцию в организме животного — в крови вырабатываются так называемые антитела, которые уничтожают попавших в кровь «врагов». Через некоторое время лошади делают еще одну прививку, затем еще и еще, каждый раз увеличивая дозу яда. И каждый раз в крови животного вырабатываются новые антитела. Через 16 месяцев лошадь становится настолько невосприимчива к яду, что на нее уже не действует доза в 2 грамма яда (в то время как не иммунизированную лошадь может убить доза в 80 раз меньшая). Такая лошадь уже пригодна для дачи сыворотки. Собственно, сыворотка — это и есть сама кровь лошади, насыщенная антителами, готовыми в любой момент к борьбе с «врагом». Попав в кровь человека, укушенного змеей, эти антитела немедленно начинают действовать.
Соответствующим образом обработанная сыворотка в запаянных ампулах долго хранится и легко транспортируется.
Не случайно, конечно, люди много веков искали способы нейтрализовать действие змеиных ядов. По данным Всемирной организации здравоохранения, в середине нашего века укушенных змеями людей ежегодно насчитывалось примерно 500 тысяч (в прошлые века, да и в начале нашего, видимо, гораздо больше). До применения современных методов лечения 20–40 %, а в иные годы в некоторых странах и до 70 % укушенных людей погибало. Сейчас благодаря применению сыворотки число смертных случаев значительно снизилось. Например, в Бразилии, где ранее погибало до 27 % людей, укушенных змеями, сейчас гибнет лишь 8 % (по данным А. Г. Банникова и Н. Н. Дроздова ранее погибало до 40 %, сейчас — 1 %). В южной Японии соответственно — 15 % и 3 %, в США — 6 % и 2 %. Общее же число смертных случаев снизилось по всему миру до 2–3 %, и приходятся они в основном на Индию, страны Юго-Восточной Азии и Южной Африки, то есть на те районы земного шара, где пострадавшим пока не могут оказать своевременную помощь. В Европе же смертные случаи от укусов змей единичны. Ученые считают, что в ближайшее время, благодаря сыворотке, смертные случаи от укусов змей будут полностью исключены.
Итак, проблема, над решением которой бились люди, решена. Однако вряд ли многовековое стремление найти средство, спасающее от действия змеиных ядов, имеет отношение к змее — символу медицины. Почему же змея обвивает посох Асклепия и что же все-таки означает появившаяся затем рядом с нею символическая чаша? Может быть, древние знали о змеях что-то такое, что потом ускользнуло от внимания потомков? Трудно сказать — у нас нет никаких фактов, кроме самого факта — символа медицины — змеи.
Вряд ли можно считать, что змея стала символом медицины благодаря «териаку», изобретенному в античные времена.
О знахарях и врачах-шарлатанах, усиленно в разных видах использовавших змей, тоже говорить не имеет смысла — это не серьезно, да к тому же, оглядываясь на них, можно было бы символом медицины сделать и жабу — она ведь у них была не менее популярным «снадобьем».
Из гораздо более позднего, чем античные времена, — из XV века до нас дошло любопытное свидетельство известного армянского врача Амирдовлата: «Когда наступает зима и змеи уходят под землю, — писал в своем труде этот врач, — глаза их слепнут от силы холода. Когда наступает лето, змеи находят укроп, немного едят его, несколько протирают им глаза, и тогда они открываются. Когда врачи увидели это, они поняли, что укроп улучшает зрение, записали и сохранили это испытанное средство».
Вряд ли в действительности сыграли змеи какую-нибудь роль в открытии благотворного действия укропа на зрение, но знаменательно, что змеи фигурируют в научном труде в такой необычной для них роли.
Однако подобные свидетельства ученых встречаются крайне редко. Тем не менее змеи заняли прочное место в медицине. И не только символическое!
Еще в прошлом веке ученые заметили, что змеиный яд, попадая в кровь, заставляет ее свертываться. Образуется тромб, который вызывает тяжелое заболевание и часто приводит к смерти человека. Но нередко бывает и наоборот — повышенная свертываемость крови человеку необходима. Например, при сильных кровотечениях, когда гибель может наступить от потери крови. И вот сравнительно недавно найдено средство, сгущающее кровь и останавливающее кровотечение. Этот препарат создан на основе яда гюрзы, или индийской кобры.
Случается и так: кровь слишком сгущается, происходит закупорка сосудов, и это часто приводит к трагическим последствиям. Препарат, изготовленный с применением яда малайской гадюки, делает на какое-то время кровь не способной к свертыванию и помогает избежать закупорки сосудов.
Яд змей применяют при лечении проказы и ревматизма, его испытывают, и довольно успешно, для разрушения злокачественных опухолей. Советский ученый А. С. Мелик-Карамян разработал метод лечения бронхиальной астмы препаратами из змеиных ядов. Есть показания, что яд помогает при стенокардии, наконец, его успешно применяют как успокаивающее средство, вполне заменяющее морфий и не дающее таких тяжелых последствий.
В начале нашего века было сделано еще одно замечательное открытие, которому предшествовал довольно странный случай. Собственно, поначалу ничего странного не произошло — в 1908 году в одном из селений штата Техас змея укусила человека. Укус гремучей змеи, как известно, очень опасен. Но пострадавший, хоть и тяжело перенес последствия укуса, к счастью, остался жив. Это действительно было счастьем, и не только для него, но, как впоследствии оказалось, для тысяч людей.
Дело в том, что человек этот страдал тяжелой болезнью — эпилепсией. И вдруг, после укуса змеи, он навсегда избавился от нее.
Случайность? Врачи — люди благороднейшей в мире профессии — не признают случайностей, используют малейшую возможность, если она сулит здоровье людям. Может быть, змеиный яд — как раз то лекарство, которое способно избавить от тяжелой и неизлечимой болезни?
Опыты показали, что эти яды облегчают течение эпилептических припадков и значительно снижают их количество у больных (правда, по не установленным пока причинам, яд действует не одинаково благотворно на всех). И вот сравнительно недавно в Германской Демократической Республике стали выпускать препараты, способствующие излечению этого недуга. А сотни людей (и среди них, наверно, немало таких, которые терпеть не могут или очень боятся змей) не знают, что облегчением своих страданий они обязаны ядовитым гремучим змеям.
Фактически изучение подобных свойств змеиного яда лишь началось, а уже известно, что он не только помогает лечить десятки болезней, но и облегчает диагностирование (в основном заболеваний крови).
Химикам пока не удалось найти искусственный заменитель змеиного яда. А его с каждым годом нужно все больше и больше: все яснее люди понимают, что он открывает перед учеными новые возможности вернуть людям здоровье, спасти человеческие жизни. И если пока еще не открыто, не понято, почему древние избрали символом медицины змею, то уже совершенно ясно, что они были правы — змею действительно можно считать символом медицины.
3. Свет и тепло
С лягушками не так-то все просто. Конечно, они очень удобные лабораторные животные, но все-таки с причудами. Посадят их в террариум, а они голодовку объявляют — не едят, даже не смотрят на валяющихся на дне террариума мух и жучков. Ну, можно было бы объяснить это, допустим, тем, что в неволе лягушкам не до еды. Так нет — стоит в террариуме появиться случайно залетевшей мухе, как все лягушки бросаются на нее, вернее, стреляют в нее своими языками. Одной лягушке посчастливилось — она поймала муху. Остальные сразу успокоились и по-прежнему не смотрят на валяющихся вокруг насекомых. И съесть их можно сколько угодно, не затрачивая никакого труда, а лягушки будто сговорились умереть голодной смертью, но не трогать подкинутых им мух.
В общем, при каких-то обстоятельствах они не едят, а при каких-то — сами добровольно позволяют себя съесть, даже как будто с радостью прыгают в пасть змеи или ужа.
В конце концов люди поняли: лягушки хватают только движущиеся предметы (они могут схватить и движущуюся тряпочку, и лепесток цветка, летящего по ветру). В желудке у лягушек находили и не такое. Поэтому и неподвижных насекомых они не трогают, хватают только летящих или бегущих. Как кормить этих животных в террариуме, как приспособиться к «чудачеству» лягушек? Представьте, придумали: изобрели вращающийся столик. На него кладут кусочки мясного фарша или тех же мух, которых раньше просто бросали в террариум. Крышка столика начинает вращаться, и лягушки принимаются активно «ловить» движущуюся добычу.
Причины голодовки были выяснены и устранены. Что же касается поведения животных перед лицом змеиной опасности, то тут, казалось бы, все ясно: змеи гипнотизируют свою жертву. Мнение о гипнотической силе змей было так распространено, что даже многие серьезные ученые верили в нее и не задумывались как-то, что гипноз — это ведь внушение, навязывание своей воли другому. А как «оформляет» змея свой «приказ» лягушке прыгнуть навстречу, какие «мысли» внушает ей? Если задумывались над этим и не могли объяснить механику гипноза, находили другое объяснение: лягушки при виде своего смертельного врага просто цепенеют от страха. Еще бы — этот знаменитый немигающий взгляд змеи! Однако люди забывают, что на змею смотрит не человек, который, кроме этого взгляда, «видит» и все остальное — то есть все, что мы знаем страшного о змеях. Но ведь лягушка-то ничего подобного не знает. И страшный, с нашей точки зрения, взгляд змеи кажется ли ей таким уж страшным? А может быть, наоборот — кажется красивым? Кто знает? «Что является идеалом красоты для жабы? — задавал когда-то вопрос Вольтер и сам же отвечал: — Другая жаба». Так в какой-то степени может быть и тут.
Но факт есть факт — лягушки не только застывают при виде змей, но и часто прыгают им навстречу. Споры по этому поводу велись до недавнего времени. Одни все-таки верили в гипноз, другие, более осторожные, считали, что тут действует страх, буквально парализующий всех. Давид Ливингстон в своих воспоминаниях о путешествии в Африку рассказывал: увидав спускающуюся с дерева змею, молодой африканец буквально оцепенел и не в силах был двинуться с места, и только выстрел Ливингстона спас его. Что ж, страх — чувство могучее. Тот же Ливингстон рассказал, как сам пережил чувство страха, когда неожиданно на него бросился лев. Ливингстон тоже оцепенел — не мог ни крикнуть, ни пошевелить пальцем. Этот своеобразный паралич был настолько силен, что лев, приняв человека за мертвого, не заинтересовался им — мертвечину, как известно, львы не едят.
Так что дело, во-первых, не в змее, а в страхе и, во-вторых, нельзя подходить к чувствам лягушек с человеческой меркой. Тем не менее «индейцы Майнаса и теперь твердо уверены в том, что большой боа может заворожить охотника, и тот якобы не способен сдвинуться с места, пока кто-нибудь не подоспеет, не рассеет выдыхаемые змеей струи воздуха и не вернет волю завороженному. Многие склонны считать, что маленьких зверей змеи действительно околдовывают. Я сам был свидетелем такого случая… Большая змея в каких-нибудь четверть часа расправилась с застывшей на месте лягушкой, которая не могла спастись бегством и в конце концов, словно в отчаянии, прыгнула навстречу змее, что и решило ее участь». Это пишет известный путешественник Э. Пеппиг в книге «Через Анды к Амазонке».
Так как же быть? Факт гипноза, колдовства, казалось бы, налицо. Но ни логического, ни какого-либо другого объяснения ему нет.
Однако тут требуется внести ясность и для ясности вернуться в XVII век и вспомнить опыт, проведенный немецким ученым Кирхером в 1646 году. Он связывал ноги курице, мгновенно переворачивал ее и придерживал некоторое время в таком перевернутом состоянии. После этого курица оставалась лежать неподвижно в той же позе, в какой была «уложена» на стол, даже когда ей развязывали ноги. Смысл опыта стал ясен позже и получил название акинеза. Для того чтобы привести животное в состояние акинеза, оказывается, вовсе не обязательно связывать ему ноги или, скажем, проводить по его телу меловую черту, как это делал Кирхер. Весь смысл в переворачивании, причем — мгновенном! И животное остается как бы застывшим в определенной позе, словно действительно загипнотизированным.
В Европе это явление стало широко известно лишь после опытов Кирхера. В Азии же и Африке нечто подобное знали очень давно. Во всяком случае, в Египте и Индии заклинатели змей пользовались таким «гипнозом» испокон веков. Они молниеносно хватали приходящую в возбуждение кобру за шею, слегка надавливали пальцем на затылок, и змея впадала в состояние акинеза. Тогда фокусник-заклинатель проделывал с ней все, что угодно, — змея ни на что не реагировала.
Лягушки и жабы тоже легко впадают в состояние акинеза — достаточно положить это существо между ладонями, быстро перевернуть, и они застынут, «заснут». Явление акинеза свойственно и другим животным.
Подобное явление иногда называют гипнозом, хотя акинез ничего общего с подлинным гипнозом не имеет.
Но в поведении лягушки при встрече со змеей нельзя сослаться на акинез. Нельзя отнести ее поведение и к явлению так называемого тонатоза — оцепенения, шока, который наступает у животных в результате каких-то неожиданных потрясений, как, например, внезапное нападение хищника. В таких случаях они, помимо своей воли, как бы «притворяются» мертвыми, и это нередко спасает им жизнь. Но лягушка ведь не «притворяется» мертвой, наоборот, часто сама двигается навстречу змее!
Может быть, это странное поведение лягушки еще долго оставалось бы неразгаданным и его относили бы либо к магическим чарам змеиного взгляда, либо к каким-то чудачествам лягушки, если бы лет двадцать тому назад в какой-то счастливый день американские ученые из Массачусетского технологического института в очередной раз не водрузили лягушку на лабораторный стол и не занялись ее зрением. Нет, ни Дж. Леттвин, возглавлявший эту группу, ни его сотрудники не собирались разбираться в «чудачествах» лягушки. Они вообще не собирались делать никаких открытий. Считая, что глаз лягушки устроен так же, как и все глаза позвоночных, а стало быть, и людей, только более примитивно, ученые рассчитывали узнать кое-что дополнительно о свойствах человеческого глаза. Но с первых же шагов в своей работе они поняли, что стоят на пороге интересных открытий.
Прежде всего выяснилось, что глаз лягушки, как и сама система ее зрения, резко отличается от глаз и зрения других позвоночных. До сих пор ученые твердо знали: глаз, точнее, его сетчатка, получив зрительную информацию, оценивает и «распределяет» ее: часть передает в рефлекторный отдел мозга для «немедленных действий», часть в кору головного мозга для расшифровки и оценки. У разных животных по-разному распределяется зрительная информация, но у всех львиная доля идет не в рефлекторный отдел. У лягушки же — чуть ли не 95 % зрительной информации поступает как раз в отдел рефлекторный. Что это значит? Хорошо это или плохо?
Для лягушки, безусловно, хорошо. Жизнь лягушки не отягчается никакими комплексами. Специальные приборы, соединенные с тонкими электродами, вживленными в волокна зрительного нерва лягушки, рассказали людям, что видит, как видит и как реагирует на увиденное это земноводное. Для начала стали показывать фотографии, очевидно, идеальных с точки зрения лягушки мест обитания. Однако сидящая на столе лягушка никак не прореагировала на увиденное — ей не «захотелось» сменить лабораторный стол на прекрасное болото. А если говорить точнее — она просто не увидела ничего, хотя и смотрела.
Затем на экране вместо фотографий появился небольшой квадратик. Он начал двигаться, менять направления — лягушка оставалась к нему равнодушна. Но когда вместо квадратика появился кружочек — лягушка оживилась. Снова квадратик — снова равнодушие. Изображение с закругленными краями вызывало интерес лягушки, и чем больше эти края были закруглены, тем активнее реагировала она на изображение. Второй фактор: чем быстрее двигалось изображение, тем больше интересовало оно лягушку. Потом выяснилось, что на ритмично движущиеся в оба направления предметы она не обращает внимания, а на беспорядочно мечущиеся реагирует активно.
Даже не расспрашивая лягушку, можно ответить за нее: ни фона, на котором находится насекомое, ни вообще пейзажей она не видит. Лягушка видит лишь движущееся насекомое и реагирует на него молниеносно — человеческий глаз не в состоянии уследить за охотой лягушки. Вот что значит не терять времени на обработку информации! Увидел — и действуй! То есть лови насекомых. Нервные волокна, управляющие этими действиями лягушки, ученые назвали «детекторами насекомых». Конечно, у этой системы есть и отрицательные стороны: поскольку информация не обрабатывается в мозгу лягушки, а сразу же зовет к действию, лягушка часто ошибается — хватает любые движущиеся пятнышки или предметы, если они небольшие и закругленные. Ученые проделали множество опытов и убедились в этом. Правда, схватив предмет, оказавшийся несъедобным, лягушка тут же выплевывает его (хотя иногда может и проглотить впопыхах лепесток цветка). Но что очень интересно — не «расстраивается» от своей неудачи: приборы показали, что мозг просто не реагирует на это, не фиксирует неудачу, лягушка не помнит о том, что с ней произошло секунду назад. Она снова будет смотреть на движущиеся предметы, ловить только их, не замечая неподвижных.
Однако, имея только «детектор насекомых», долго не проживешь — он ведь выбирает лишь приблизительно похожие, допустим, на мух, изображения. Уточняет это изображение «детектор контура» или «детектор контроля»: он уже точно определяет границу света и тени. Есть у лягушки еще два «детектора» — движения и затемнения. Все они работают слитно, одновременно, помогая друг другу и дополняя друг друга. То есть помогая лягушке получать только нужную ей информацию.
Конечно, скучно жить с таким зрением. Но лягушка этого не ощущает: ведь в природе ей никто не подсовывает движущиеся кусочки бумаги и тряпочки, не тянет перед ней на ниточке бусинку. Конечно, бывает, схватит лягушка сгоряча лепесток цветка или летящее по ветру семечко, но не беда, выплюнет, а если и проглотит — тоже не отравится, тем более что такое все-таки случается не часто: в основном в поле ее зрения попадают насекомые. И как раз те, с которыми она может легко справиться, и на таком расстоянии, на котором она может их схватить своим языком.
Не способна лягушка воспринимать красоту солнечных закатов и восходов, а вот почему вдруг перестало светить солнце — зашло ли за облако или его перекрыла летящая птица и бросила свою тень на лягушку, — это благодаря своим «детекторам», в частности «детектору затемнения», лягушка отлично понимает и соответственно на это реагирует.
Когда все это ученые поняли, решился сам собой вопрос об «упрямстве» голодающих лягушек: оказывается, они просто не видели неподвижных насекомых, подложенных в террариум.
Что касается «гипноза», то и он стал очевиден в свете открытий оригинального зрения лягушек.
Медленно и плавно ползет змея. Эти ее движения — за пороговой границей лягушачьего восприятия: начни она двигаться быстрее — детекторы лягушки немедленно сработают, засекут змею, и лягушка постарается удрать. Медленно движущуюся змею лягушка просто не видит. Зато хорошо видит трепещущий ее язычок. По размерам и движению он вполне соответствует объекту лягушиной охоты. Лягушка приготовилась. Ждет. «Объект» приближается. Вот он уже совсем близко, в пределах досягаемости. Бросок… «Муха» исчезла, а лягушка попала в разинутую пасть змеи. Иначе говоря, прыгнула навстречу своей гибели.
Так была развенчана легенда о змеях-гипнотизерах и загипнотизированных лягушках. Но стоило ли трудиться ради того, чтобы развенчать одну из многих легенд? Видимо, стоило, хотя и не ради самой легенды: благодаря исследованию зрения лягушки и открытиям, сделанным в процессе этого исследования, удалось создать уникальный аппарат — «глаз лягушки». «Глаз» во много раз больше лягушачьего — его величина примерно 2 кубических метра. Но ведь и задача этого аппарата не помогать ловить насекомых, а предупреждать аварии самолетов. Если самолеты над большим аэродромом идут своим курсом, не угрожая друг другу, «глаз лягушки» их не видит. Но вот они сблизились настолько, что может произойти катастрофа, — аппарат немедленно поднимает тревогу: прореагировали, сработали его детекторы.
Лягушки помогли создать такой необыкновенный локатор; возможно, помогут сделать и еще какие-то приборы и аппараты. И пока одни ученые разбираются в этих вопросах, изучают два нормальных глаза лягушки, другие ученые заняты ее третьим глазом. Оказывается, у нее он есть. Правда, справедливости ради надо сказать, что есть он не только у лягушек, но вообще у всех животных, в том числе и у человека. Точнее, у человека это не глаз, а так называемая шишковидная железа, весящая не более двух десятых грамма и находящаяся в глубине мозга. Но когда-то это был настоящий глаз, и имелся он у всех животных. А остался более или менее похожим на глаз лишь у немногих. У лягушки он находится в коже головы, у ящериц — под кожей, у игуан и агам — прикрыт прозрачными чешуйками, а у гаттерии — только прозрачной пленкой. И глаз этот у некоторых животных может видеть, во всяком случае, различает свет и темноту.
В прошлом третьим глазом, имевшим нормальные функции, животные широко пользовались. Но для чего он нужен сейчас? Ну, допустим, гаттерия — животное, мало изменившееся за миллионы лет, и третий глаз остался у нее от далекого прошлого. А у остальных-то почему он имеется? Не в обычаях природы оставлять ненужное. Глаз этот может вырабатывать особое вещество — меланин, благодаря которому кожа земноводных светлеет в темноте. На свету меланин перестает вырабатываться, и кожа земноводных темнеет. Кроме того, третий глаз играет в жизни амфибий и рептилий и более серьезную роль.
Теплокровные животные могут чувствовать холод и жару. Они никогда добровольно не останутся на морозе или на солнцепеке до критического момента — заранее почувствуют необходимость укрыться в тепле или в тени, чтобы не замерзнуть или не получить теплового удара. Холоднокровным животным труднее. Правда, и они уходят в тень или прячутся в теплые места, когда им надо, но вот как узнать, когда именно надо? И тут на помощь приходит третий глаз, который служит этим животным термометром: холодно — ищи, пока не поздно, пока не замерз, убежище; жарко — прячься в тень, пока не перегрелся!
Однако третий глаз — термометр — примитивный прибор по сравнению с «тепловыми глазами» — термолокаторами, которые есть у некоторых змей.
Лет двести назад ученые обратили внимание, что на мордах некоторых змей между ноздрями и глазами имеются небольшие углубления. За эти углубления-ямки всех змей, независимо от того, где они обитают (а обитают такие змеи в Южной и Северной Америке, в Средней и Юго-Восточной Азии), объединили в одну группу и назвали ямкоголовыми. В жизни змей и сейчас много неясного, а десятилетия назад о жизни и строении змей вообще было мало известно. Тем не менее ученые почему-то заинтересовались такими вроде бы не существенными «мелочами», как небольшие ямки на мордах рептилий. В конце концов было установлено, что ямки эти вовсе не дополнительные ноздри, как долгое время считали. Мало того — они не связаны ни с глазами, ни с ушами и поэтому вообще не могут служить дополнением к органам зрения, слуха, обоняния или осязания. Одновременно было установлено, что каждая ямка состоит из двух камер, разделенных очень тонкой перегородкой, и что перегородку эту пронизывает большое количество нервных окончаний. Видимо, такое приспособление или такой орган для змеи важен: он играет в ее жизни существенную роль. Но вот какую? Этого люди понять не могли, пока в 1937 году американские ученые Д. Нобл и А. Шмит не проделали простой, но очень убедительный опыт. К змее, лишенной всех органов чувств, подносили завернутую в черную бумагу электрическую лампочку. Пока она не была включена, змея никак не реагировала на лампочку. Но едва ее включали и лампочка начинала нагреваться, змея на нее бросалась. Она «видела» тепло и «видела» его, как выяснилось, благодаря ямкам на морде. Ямки эти оказались термолокаторами.
В природе, естественно, змеям приходится иметь дело не с лампочками, а в основном с птицами или мелкими грызунами. А так как многие змеи охотятся ночью, то разыскать спящую птицу или притаившегося зверька с помощью зрения очень трудно. И погибли бы змеи голодной смертью, не будь у них такого приспособления.
Известно, что температура тела любого теплокровного животного выше окружающей среды. Иногда, правда, особенно у спящих животных, эта разница незначительна и составляет какие-то градусы. Но змеям и этого предостаточно: их термолокаторы, как установили ученые, реагируют на колебания температуры в одну сотую градуса (считается, что это самый чувствительный рецептор, которым располагает природа). Поэтому змея чувствует добычу издалека и двигается к ней наиболее коротким путем — ее как бы ведет тепловое излучение животного.
Люди пока еще не всегда могут проникнуть в тайны природы, а если и проникают, то далеко не всегда еще могут использовать свои открытия. Наконец, даже если и используют их в своих творениях, то опять-таки часто эти творения очень далеки от творений природы. Но в данном случае получилось иначе: открыв тайну термолокации змей, человек сумел создать по «патенту» ямкоголовых рептилий аппараты, еще более чувствительные, чем термолокаторы змей. Однако созданный людьми термолокатор состоит из десятков тысяч различных деталей, узлов и в миллион раз больше «аппарата», имеющегося у змей. Сейчас задача людей — усовершенствовать свое творение, сделать его хотя бы менее громоздким. Но удастся ли это в ближайшее время, трудно сказать. Тайна ямкоголовых змей разгадана и в то же время еще продолжает оставаться тайной.
Если термолокаторами снабжены только определенные змеи, то как же находят добычу остальные? Ведь и они часто охотятся в темноте.
Во-первых, ученые считают, что термолокаторы имеются не только у ямкоголовых, но и у других змей, лишь выражены они не так явно. У гадюк, например, хорошо ориентирующихся в темноте, термоуловители расположены в коже головы, а у питонов — на щитках по краям рта.
Во-вторых, если у змей и нет теплолокаторов, то есть другое очень оригинальное приспособление: так называемый Якобсонов орган.
Змея, постоянно высовывающая свой язычок, делает это вовсе не для того, чтобы обмануть лягушку и заставить ее прыгнуть за «червячком». Наоборот, высовывая язык, она сама таким образом обнаруживает лягушку — с помощью языка змея «принюхивается». Или, может быть, точнее — пробует воздух на вкус. А может быть, еще правильнее — делает и то и другое. Или, наконец, не делает ни того, ни другого, а действиям ее ученые пока еще не дали точного определения. Высовывая язык, змея как бы захватывает им крошечные порции воздуха и отправляет их в Якобсонов орган — большую полость, соединенную с полостью рта. Полость эта устлана высокочувствительными клетками, которые молниеносно производят «анализ» поступающих частичек воздуха, определяют их химический состав и, передавая информацию в мозг, регулирует поведение животного в тот или иной момент.
«Трудно сказать, следует ли называть его органом обоняния или вкуса», — пишет известный шведский ученый Н. Тинберген. Но еще труднее понять механизм действия этой уникальной химической лаборатории, особенно если учесть, что люди до сих пор не знают точно, что такое запах. Вернее, существует более 30 теорий относительно природы запаха, но ни одна из них еще не признана абсолютно достоверной. Тем более интересен Якобсонов орган. Да только ли он?
Якобсонов орган, теплолокаторы и глаза лягушки — лишь три примера удивительных «аппаратов» или «приборов», которые имеются у амфибий и рептилий и которые очень интересуют людей. Конечно, человек может позаимствовать у этих животных гораздо больше, и трудно даже сказать сейчас, как много даст человечеству открытие тайн земноводных и пресмыкающихся.
И вот создалось довольно странное положение: презираемые или, в лучшем случае, нелюбимые животные, оказывается, совершенно необходимы и маститым, и начинающим медикам, ими интересуются физики и химики, конструкторы и многие другие специалисты. И чем глубже проникает человек в тайны природы, тем больше он понимает, как нужны ему эти животные.
4. Лягушки-путешественницы и черепахи-навигаторы
Есть у замечательного русского писателя Всеволода Михайловича Гаршина сказка, которая называется «Лягушка-путешественница». Захотелось лягушке попутешествовать, свет посмотреть: очень уж ей надоело родное болото. Пролетные утки согласились взять лягушку с собой, и, уцепившись за палочку, которую понесли в клювах утки, она отправилась в странствия. Все, кто видел летящую лягушку, удивлялись, а ей очень хотелось похвастать, крикнуть, что это она придумала такой способ путешествия. Однажды не выдержала, закричала и тут же, сорвавшись, плюхнулась в какое-то болото.
Это, конечно, сказка. Но вот что интересно: в азербайджанских субтропиках, в болотах Кызыл-Агачинского заповедника живет маленькая лягушечка — обыкновенная квакша, которая действительно путешествует, и как раз именно таким способом, каким путешествовала лягушка в сказке Гаршина. Конечно, она не договаривается с утками, а путешествует «зайцем», но это уже детали. Лягушечки эти маленькие — сантиметра в три, и прицепляются они к ногам севших отдохнуть на болоте перелетных птиц. А птицы на них не обращают внимания или просто не замечают. Лягушкам же только этого и надо. Крепко держатся они за лапы летящих птиц — на ногах у лягушечек специальные присоски, — поглядывают вокруг да еще и мух ловят, если те оказываются поблизости.
Рано или поздно птицы сядут на другое болото или пруд, тогда лягушечки отцепятся и начнут жизнь на новом месте. Путешествуют эти лягушки, конечно, не из-за охоты к перемене мест, а в поисках водоемов, где еды больше, а конкурентов и врагов меньше.
Лягушечки эти уникальные путешественницы. Амфибии, как правило, путешествовать не любят, они большие домоседы. Те, кто связан с водой прочно — например, озерные или прудовые лягушки, — рождаются, всю жизнь живут и умирают в родном пруду или болоте. Это, по сути дела, их дом. Но у каждой есть еще и «квартира» — определенный участок, занятый только этой лягушкой. Людям кажется, что в водоеме царит полная неразбериха. Ничего подобного: у каждой лягушки своя «отдельная квартира» примерно в 10–15 квадратных метров. Правда, весной, когда в водоемах собирается много лягушек, квартира уменьшается до 4–5 квадратных метров. Зато в остальное время она довольно просторна. В этой квартире лягушка и живет, и охотится.
Те, кто с водой связан меньше — допустим, травяная или остромордая лягушка, — тоже имеют свой постоянный дом на берегу. Нет, это не нора и не какое-нибудь гнездо. Лягушка может сидеть под камнем, и под поваленным деревом, и под кучей хвороста, и просто в траве, причем не обязательно каждый день (или ночь) проводить в одном и том же убежище. Ее дом — это определенный участок, на котором она проводит почти всю жизнь. Порой обстоятельства заставляют лягушек откочевывать и перебираться на другие места. Но добровольно они этого никогда не делают. Правда, зарегистрированы случаи, когда многочисленные армии лягушек, или жаб, или чесночниц вдруг собираются вместе и могучей колонной отправляются в путь. Иногда в таких колоннах бывает по нескольку десятков и даже сотен тысяч животных. Многие из них гибнут в пути, но колонна упорно движется куда-то, по не понятным людям причинам покидая родные места.
Известно, что каждую весну лягушки и их ближайшие родственники — жабы, чесночницы, жерлянки — отправляются в водоемы, чтобы отложить там икру. Не особенно занимаясь этой проблемой, люди считали, что им подойдет любой водоем.
Мнение это изменилось после любопытного, но, казалось бы, незначительного случая.
Жители одной французской деревни решили засыпать находящийся неподалеку пруд. К осени они не только осуществили задуманное, но и распахали место, где этот пруд находился. А весной на поле обнаружили множество лягушек. Точнее, не на всем поле, а на том месте, где раньше был пруд. Крестьяне собрали лягушек и унесли с поля. Однако вскоре лягушки снова оказались на том же месте. Крестьяне снова унесли лягушек, но они снова перебрались на поле.
Каким-то образом об этом стало известно ученым, и они заинтересовались упрямыми лягушками. Причину «упрямства» лягушек ученые поняли сразу: настало время икрометания, и лягушки пришли к бывшему пруду. Может быть, они не знали, что пруда больше не существует? Допустим. Однако они ведь вернулись вновь в то же место после того, как их унесли с поля. Ученым захотелось понять, насколько важно для лягушек именно это место, именно этот бывший пруд. Лягушек собрали, пометили и унесли с поля на значительное расстояние и в разные стороны. Через некоторое время многие помеченные лягушки вернулись. Причем, чтобы попасть на место бывшего пруда, некоторым лягушкам пришлось преодолеть не только большое для них расстояние, но и достаточно серьезные препятствия. Другие прошли мимо водоемов, где с точки зрения людей были вполне подходящие условия для откладывания икры. Но это — с точки зрения людей. Лягушки же упорно стремились к родному, хоть уже и не существовавшему пруду. Так ученые выяснили, что лягушкам далеко не безразлично, в каком водоеме отложить икру. Но тут возникли по крайней мере два серьезных вопроса: почему лягушки стремятся именно к определенному водоему? И как они находят дорогу туда, куда стремятся?
Одно время считали, что дорогу к водоемам лягушки, живущие, допустим, в лесу, находят благодаря разнице во влажности воздуха: чем ближе к водоему, тем больше увеличивается влажность, и это служит лягушке ориентиром. Однако, как справедливо отмечает Реми Шовен, лягушки путешествуют либо после дождя, либо весной, когда вся почва пропитана водой и в воздухе достаточно влаги. К тому же лягушки, о которых говорилось выше, стремились к засыпанному пруду, где о какой-то особой влажности воздуха говорить не приходится.
Высказывалось мнение, что земноводные выбирают направления по определенным ориентирам — допустим, по кустам или деревьям вокруг водоемов. Их они запоминают, когда выходят из воды, и с их помощью вновь находят нужный водоем, когда наступает время метать икру. Однако опять же вернемся к засыпанному пруду. Надо полагать, засыпая пруд и распахивая место под посевы, крестьяне уничтожили и растительность, которая когда-то окружала пруд.
Была выдвинута еще одна версия: каждый водоем имеет свой специфический, только этому водоему присущий запах, который земноводные используют как ориентир. Но у земноводных пока не обнаружено столь тонкое обоняние, которое помогло бы им чувствовать запах на значительном расстоянии и с его помощью находить дорогу к родному водоему. Причем именно к одному, определенному водоему. Серия опытов с жабами убедительно доказала это: жаб выпускали на равном расстоянии от двух прудов, и они неизменно стремились к тому, где сами появились на свет и где ежегодно весной откладывали икру. Затем жаб стали выпускать ближе к чужому пруду. Но они, не смущаясь расстоянием и не соблазняясь близостью другого водоема, продолжали стремиться к «своему».
Еще убедительнее оказались опыты с лягушками. Их уносили от родного пруда не по прямой, а петляя и все время вращая ведра, в которых находились подопытные. И тем не менее каждый раз, очутившись на свободе, лягушки немедленно начинали двигаться в сторону родного пруда, без колебаний и почти мгновенно выбирая точное направление.
Как же все-таки они выбирают нужное направление?
Американский ученый Д. Р. Фергюссон с сотрудниками, проводивший опыты с лягушкой-сверчком, установил, что ориентируются они не по запаху и не по каким-то наземным предметам, а по солнцу и звездам. Лягушек помещали в кольцевой ограде, где они могли видеть только небо, выдерживали несколько суток в полной темноте, но, выпущенные на свободу, они каждый раз выбирали правильное и даже наиболее короткое направление к воде. Причем так же легко, как днем, они ориентировались и ночью. Фергюссон считает, что именно небесные ориентиры — солнце, луна, звезды — помогают лягушкам находить воду. В доказательство этой теории он перевозил лягушек на противоположный берег водоема, где, казалось бы, они должны были выбрать неверное направление. Тем не менее вскоре лягушки «переучивались» и снова уверенно шли к воде.
Прав Фергюссон и его сотрудники или нет, а может быть, прав, но лишь частично, лишь по отношению к лягушкам-сверчкам, обладающим способностями астрономов, — пока еще не известно. Но известно, что не только эти земноводные привязаны к дому и стремятся вернуться к нему во что бы то ни стало (тут интересны два момента — сам факт любви к родному водоему и поиски пути к нему).
Профессор В. С. Твитти из Станфордского университета (США) выяснял вопрос ориентации у саламандр. В первый раз ученый пометил более пятисот пятидесяти саламандр и увез их от родного ручья на два с половиной километра. Через некоторое время вернулось 58 %. Причем саламандры возвращались не вообще в ручей, а именно на тот участок, где они были взяты людьми (отклонения составляли не более 15–20 метров). Таким образом, доказан не только сам факт возвращения в родной водоем, но и способность возвращаться к определенному месту в этом водоеме. Кстати, такое поведение вообще довольно характерно для саламандр. Известны многие случаи, когда одну и ту же саламандру в течение многих дней находили не только на одном и том же месте, но и под одним и тем же камнем или бревном: уходя на охоту, она аккуратно возвращалась на определенное место, где и проводила время до следующей охоты. Но в этих случаях можно предположить, что саламандра отлучалась от постоянного места недалеко и ненадолго. В опытах же Твитти расстояние исчислялось километрами: 2,5 — в первый раз, более 3-х — во второй и 4 — в третий раз. Во втором опыте участвовало около 700 саламандр. Вернулось 77 %. В третьем — из 750 — 38 %. Сейчас мы не будем обсуждать то обстоятельство, что многие не вернулись, тут может быть всякое: погибли по дороге или просто задержались — ведь размножаются саламандры не ежегодно, а с перерывами в 2–3 года, так что могли вернуться в водоем и позже (кстати, тот же профессор Твитти подтверждает, что отдельные, помеченные им саламандры возвращались через шесть или даже через семь лет после опыта). Но дело не в количестве вернувшихся, а в самом факте возвращения. Ведь на пути к родному ручью были и другие водоемы. Путь к ним был проще, легче, безопаснее. И тем не менее… Но и это не все: ученые в последнем опыте, относя саламандр на 4 километра, выпустили их в другой водоем, из которого, чтобы попасть в родной, надо было не только преодолеть большое расстояние, но и перебраться через горный хребет высотою в полторы тысячи метров. Три года продолжалось путешествие этих саламандр, и в конце концов больше трети пришло «домой».
Убедившись, что саламандры, как и лягушки, как и жабы, как и тритоны, стремятся к родному водоему, и не получив пока ответа, что же именно влечет их «на родину», ученые попытались выяснить хотя бы, как они находят дорогу.
Естественно, первой мыслью было — какие-то видимые ориентиры. Однако этот вариант быстро отпал: и слепые саламандры легко находили дорогу к нужному месту, при этом преодолевали расстояния и в полтора, и почти в два километра.
Итак, зрительные ориентиры отпали. Тогда, может быть, осязательные? Может быть, саламандры как-то ощупывают дорогу, находя какие-то одним им известные признаки?
Мало вероятно, конечно, но, чтоб проверить и это, помещали саламандр в загоны, покрытые пластиком. Тем не менее они легко находили правильное направление. Плоскости, по которым ползли саламандры, опускали и поднимали, заставляя животных то ползти верх, то опускаться вниз. Но как бы им ни приходилось ползти, они ползли всегда в сторону водоема.
Оставалось одно — путеводная нить запаха. Это похоже на истину, так как саламандры с перерезанными обонятельными нервами не находили дорогу вообще или находили ее с трудом. Да, это так. Но как они могли почувствовать запах водоема, к тому же не вообще запах, а именно родного водоема, с его характерными признаками, на расстоянии четырех километров, да еще по другую сторону высокой горы, — до сих пор остается загадкой.
Сравнительно недавно ученые установили, что и гадюки способны хорошо ориентироваться и возвращаться к «дому», к которому, видимо, очень привязаны. Опыты показали, что, унесенные на несколько сотен метров от мест постоянного обитания и выпущенные в местах, казалось бы, ничем не отличающихся от их «дома», они упорно стремились к тому участку, откуда были унесены. Даже через несколько месяцев гадюки безошибочно отыскивают дорогу к своим участкам. Но как? Благодаря обонянию? Используя Якобсонов орган? Или зрительные ориентиры? Или у них есть какой-то пока еще неизвестный нам уникальный «компас»?
Американский ученый Роберт Чебрек, изучавший аллигаторов, выяснил, что и у них существует ярко выраженное стремление к родным или привычным водоемам. Один аллигатор, увезенный в закрытом ящике, добрался домой через три недели, пройдя при этом тринадцать километров. Другой прошел более двадцати пяти километров, затратив на это почти три года. Наконец, был случай, когда аллигатор преодолел тридцать шесть километров и отыскал свой дом. Конечно, по сравнению, допустим, с собаками, не говоря уж о голубях, — это пустяк. Но ведь и аллигатор — не собака и не голубь, добровольно он никогда не удаляется от родного водоема больше чем на километр. Так что ни собственной практики отыскивания нужного места, ни наследственных способностей у него нет и быть не может. А вот отыскивает все-таки!
До сих пор еще люди очень мало занимаются вопросами ориентации и навигации земноводных и пресмыкающихся, хотя разгадка тайн навигации некоторых из них обещает многое. В частности разгадка тайны зеленой морской черепахи. Огромные и тяжелые (некоторые более метра в длину и до 300 килограммов весом), эти черепахи большую часть жизни проводят в океане. Но в определенное время (у одних это время наступает каждый год, у других — с годичными или двухгодичными интервалами) самки этих черепах выходят на берег, чтоб выполнить свой долг перед черепашьим родом — отложить яйца. Продление рода — святой долг, и черепахи выполняют его неукоснительно, несмотря ни на что. Наблюдатели отмечали, что черепахи выходят на берег, роют ямки-гнезда и откладывают в них яйца, даже когда на берегу люди, даже когда берег ярко освещен и шумен, даже когда яйцам явно угрожают дикие или домашние животные. Однажды появление черепах и откладку яиц наблюдали на мысе Канаверал (Кеннеди) во время подготовки к запуску космического корабля. Не обращая внимания на множество людей, на прожекторы и посторонние звуки, черепахи проделали то, что им продиктовал могучий инстинкт, и скрылись в море.
Такое поведение всегда поражает людей, но еще больше поражает способность черепах преодолевать тысячекилометровые расстояния и приплывать для откладки яиц в определенные места.
То, что черепахи проплывают большие расстояния, — не удивительно. Вернувшись много тысячелетий назад в воду, эти древние рептилии прекрасно приспособились к жизни в ней. Конечности превратились в оригинальные ласты, которыми черепахи пользуются не как рыбы плавниками, а, скорее, как птицы крыльями — машут ими и как бы летят в водной стихии. Черепахи научились питаться в воде: одни — водорослями, другие — морскими животными; они не нуждаются в пресной воде, получая ее из пищи, а если и хлебнут морской водички, у них есть специальный опреснитель, который отделит соль и выведет ее наружу. В общем, черепахам суша и вовсе не нужна. Только вот откладывать в воде яйца они не научились. И когда наступает время, сотни, тысячи, десятки тысяч черепах одновременно устремляются на берег. Ученые предполагают, что стремятся они в места, где сами появились на свет. Но это пока предположение: доказательств нет. Зато есть доказательства того, что многие черепахи проплывают огромные расстояния, стремясь попасть на какой-то определенный песчаный пляж или отмель и именно там отложить яйца.
Тут есть над чем задуматься.
Общеизвестно стремление к родным местам птиц, преодолевающих тысячекилометровые расстояния, и хотя еще не окончательно выяснено, как они находят дорогу, причины перелетов, в общем-то, ясны.
Известны причины миграции многих других животных. Конечно, и у черепах есть свои причины приплывать именно в те места, куда они приплывают из года в год, из десятилетия в десятилетие, из века в век, а может быть, и на протяжении многих и многих веков. Но вот каковы эти причины? Исследования показали, что пляжи, имеющиеся вблизи постоянных мест обитания морских черепах, ничуть не хуже тех, куда они стремятся, преодолевая сотни километров. Температурные, климатические и прочие условия — все вроде бы не хуже… Конечно, у черепах могут быть какие-то свои «измерительные приборы», которые обнаруживают не понятные еще пока человеку достоинства одних побережий и недостатки других.
А пока людей интересует другой вопрос: как черепахи находят дорогу к нужному им берегу, где проводят время до того как приплывают к месту откладки яиц и куда уплывают потом?
Известно сейчас немногое, но то, что мы уже знаем, и сам факт того, что люди хотят узнать гораздо больше, что уже немало энтузиастов включилось в работу по изучению миграции морских черепах, — всем этим мы обязаны замечательному американскому ученому и человеку, «рыцарю морских черепах», профессору Флоридского университета Арчи Карру. Он первый в мире начал метить морских черепах, и благодаря этому мы теперь знаем, как далеко они уплывают от родных берегов и откуда приплывают к ним снова. Но вот как ориентируются? И ориентируются ли.
Параллельно с изучением миграций взрослых черепах, А. Карр решил кое-что выяснить о новорожденных. С ними, конечно, проще. Легко заметить, где самка отложила яйца, легко проследить за вылуплением черепашек: кладку никто не охраняет, а выходящих из яйца черепашек ничто не пугает. Даже если будут вокруг греметь пушки, они все равно выведутся и сделают это так, как делали их предки сотни, тысячи и миллионы раз: почти одновременно все сто или сто пятьдесят черепашьих малышей разорвут оболочки яиц и одновременно выберутся из песка. И тут же, не раздумывая и не оглядываясь, совсем не с черепашьей скоростью помчатся к морю. Им некогда оглядываться и раздумывать: множество врагов поджидает новорожденных черепашек, и надо поскорее добраться до воды. Конечно, и в воде врагов немало, но там все-таки легко уйти, легче спрятаться. Но откуда черепашки знают, где, в какой стороне вода? Почему сразу и безошибочно выбирают направление?
Сначала это пытались объяснить тонким слухом: слышат шум волн. Затем — необыкновенной сейсмочувствительностью: улавливают колебания почвы, идущие со стороны моря. Наконец, решили, что черепашки обладают необыкновенным обонянием: чувствуют запах моря.
Но все эти гипотезы вскоре отпали. Оставалась одна — зрение. Решили, что новорожденные черепашки видят море и стремятся к нему.???? — первых, надо либо сразу угадать, где море, либо предварительно повертеть головой, чтоб его увидеть. Черепашата головами не вертят. Во-вторых, увидеть, даже повертев головой, моря они не могут — родительница, прежде чем отложить яички, выбирает подходящее место, чтоб морские волны не размыли песок и не утащили яйца, поэтому отходит подальше от воды. А берег не всегда пологий — могут и холмики быть и песчаные барханы. Пусть даже небольшие, но для черепашонка размером чуть больше пятака — все большое. Наконец, от черепашек море может заслонить и камень, и какой-то мусор, и выброшенное прибоем дерево или бревно. И все-таки они видят. Вот только — что? Сейчас уже нет сомнения: черепашки ориентируются благодаря зрению. Это ученые выяснили достаточно быстро: с заклеенными глазами черепашки теряли ориентацию. Может быть, они ориентируются по солнцу? Однако большинство черепашат появляется на свет ночью. Тем не менее проверили и этот вариант. Когда черепашат держали за высоким забором, из-за которого было видно только небо над головой, они не знали, куда двигаться. Когда забор сделали ниже — они все устремились к стенке, которая была обращена к морю. Теряли ориентацию черепашата и тогда, когда им надевали красные очки, зато в голубых и зеленых прекрасно определяли нужное направление.
В конце концов удалось выяснить: ориентиром для них является светлая полоска над горизонтом. Дело в том, что над горизонтом всегда, в любое время дня или ночи, небо светлее, чем где-либо. Вот эту-то полоску видят черепашки и к ней стремятся. Даже когда небо покрыто облаками — над горизонтом оно все-таки светлее. И только если вдруг в сплошной пелене туч образуется «окно» — небо в этом месте станет светлее, чем все остальное, — черепашки устремятся в сторону «окна», даже если им придется удаляться от моря. То же самое происходит ночью, если вблизи берега пролегает ярко освещенная автомобильная трасса, черепашки устремляются к ней — в противоположную от моря сторону.
Итак, черепашки ориентируются по силе освещенности неба и осуществляют эту ориентацию по так называемому типу таксиса: автоматически сравнивают силу света, падающего в оба глаза, и изменяют направление до тех пор, пока эта сила света не станет одинаковой для обоих глаз. А так как, повернувшись чуть в сторону, черепаха уже не будет воспринимать свет обоими глазами одинаково, она тут же изменит направление. Когда она будет стоять прямо мордой к морю, свет будет падать в оба глаза одинаково.
С этим согласны уже многие ученые, но не все. Некоторые еще не уверены, что именно светлая полоса над морем служит черепашкам ориентиром. Но если не это, то что же?
Любопытно, что такое умение ориентироваться остается у черепах на всю жизнь, даже если в течение многих лет они не подкрепляют это умение практически.
Попадая в воду, часть черепах через некоторое время снова выйдет на сушу, чтоб отложить яйца. Это — самки. Но самцы уже никогда добровольно воду не покинут и на всю жизнь останутся там. И вот однажды, увидав случайно попавшего на берег старого самца зеленой черепахи, А. Карр решил проверить, может ли он найти дорогу к морю. Черепаху отнесли подальше, так, чтобы она не могла увидеть море, и положили головой в противоположную сторону. Черепаха тут же повернулась и направилась к морю. Ее отнесли еще дальше и опять повернули. И снова — тот же результат. Как ни поворачивали черепаху, как ни скрывали от нее море — она все равно выбирала правильное направление.
Однако вернемся к черепашкам. Вот они добрались до воды и исчезли в ней. Исчезли не только из поля зрения наблюдавших за ними — исчезли из поля зрения ученых вообще. Никто никогда не встречал маленьких черепашек в море. И где они проводят первый год жизни — одна из многих загадок зеленых черепах. Однако главная загадка этих черепах в другом — почему они от берегов Бразилии устремляются за две с лишним тысячи километров на остров Вознесения откладывать яйца и как этот крохотный островок находят в океане? Почему? И как? На первый вопрос ответ не найден. На второй, как сейчас выяснилось, — тоже. Одно время людям казалось, что они выяснили, как черепахи в огромном океане находят дорогу к крошечному островку. Но первые же серьезные проверки показали — нет, все не так.
По солнцу? Отпало.
По звездам? Тоже.
Течение? Магнитное поле? Подводные или наземные ориентиры? Нет, нет и нет. Оставалось одно — наличие какого-то химического вещества, которое от острова Вознесения уносится течением к берегам Бразилии и служит черепахам путеводной нитью. Пока единственная, но отнюдь не доказанная и явно не последняя гипотеза.
Ведь чтобы утвердиться в каком-то мнении, надо хотя бы знать более или менее точно путь, которым плывет черепаха. А пока известны только начальная и конечная точки.
Как между ними движется черепаха — по прямой, или кругами, или как-то еще? Неизвестно.
Чтоб выяснить хотя бы это, прибегали ко многим хитростям. Например, на длинной веревочке к черепахе прикрепляли яркий, хорошо заметный издали буек, а к нему на другой веревке — воздушный шар и фонарик, чтоб видно было и ночью в темноте. Эксперимент не удался. Тогда решили укрепить на спине путешествующей черепахи маленький радиопередатчик. Черепаха легко несла на себе такой аппарат, но принимать слабые сигналы, да еще умудряться ловить их в те минуты, когда черепаха поднимается на поверхность, чтоб подышать, оказалось практически невозможным.
Однако ученые не складывают руки. Напротив, все больше и больше людей включается в работу по разгадке тайн морских черепах. Сейчас готовятся исследования с помощью искусственного спутника Земли. Арчи Карр возлагает на эти исследования большие надежды.
Может быть, еще одна из многих тайн рептилий будет открыта. Но еще многие останутся. И у рептилий, и у амфибий.
Мы с тобой обсудили здесь лишь несколько вопросов, связанных с познанием земноводных и пресмыкающихся. На самом деле таких вопросов гораздо больше. Но и то, о чем мы говорили здесь, достаточно ясно показывает, как важны для нас лягушки и жабы, змеи и черепахи, сколько нового, необходимого мы можем узнать благодаря им, сколько можем получить от них. И сколько можем потерять, если их не станет на Земле.