Порой кальмары скрываются очень, очень глубоко. Чтобы добраться до них, одно существо – кашалот – со временем приобрело единственный в своем роде биологический эхолот, не имеющий себе равных по совершенству. Способность Левиафана охотиться в темноте морских глубин на слух исключительно эффективна – Томас Бил в свое время писал, что кашалот вполне в силах прокормить себя, даже если он слеп. Крайне развитые акустические способности Левиафана делают его самым странным на вид крупным хищником на планете. Взгляните сами на его гигантскую голову. Ее вес достигает 10 тонн, а длина, на которую приходится около трети всей длины тела, у крупных самцов может составлять порядка 6 метров от ноздри до глаза. Исполинская голова кашалота, несомненно, самый причудливый, самый удивительный и самый прекрасный генератор звука в живой природе. Кашалота знают все: он популярен и как литературный герой, и как игрушка для ванны, и как карикатурный кит, и как элемент декора. Необычная голова делает его безошибочно узнаваемым. Попросите ребенка нарисовать кита – и вы почти наверняка по голове узнаете в нем кашалота. Она настолько необычна, что ее назначение не одно десятилетие служило основанием для всяческих спекуляций. Каких только догадок о ней не высказывали! Может, она служит для управления плавучестью. А может, она возникла как «признак специализации к агрессивному взаимодействию самцов… для нанесения травм сопернику»[52]. Это цитата из публикации 2002 года, хотя к тому времени ученые уже могли бы заметить, что у самок голова ничуть не меньше.
Сейчас-то мы знаем, что столь высокая «носовая часть» головы кашалота на самом деле представляет собой величайшее в животном мире акустическое устройство – своего рода живой бумбокс. Практически вся голова кашалота – это генератор колебаний и усилитель. Отчасти он напоминает эхолокационное «оборудование» дельфинов, только в исполинском масштабе. Даже в пересчете на массу тела он примерно в 20 раз больше, чем сравнительно скромное оснащение дельфина в его выпуклом лбу, занятом специальной жировой подушкой[53].
В отличие от нашего черепа, передняя часть которого выпукла и округла, у зубатых китов эта часть чашеобразно вогнута и образует звукоотражатель. Эта костная чаша расположена сразу над глазами кашалота – точно так же у нас лобные кости находятся выше глаз. Но самая большая часть головы кашалота, тот самый высокий рострум, рассекающий океанскую толщу, выступает далеко за пределы черепа и вообще не содержит костей. Голова кашалота, как сообщает нам Мелвилл, «настолько плотна, что в это трудно поверить, не убедившись на опыте. Самый твердый и закаленный стальной гарпун, самая острая острога, запущенные самой могучей рукой, бессильно отскакивают от нее, будто кашалотова голова вымощена спереди лошадиными копытами».
Издавая локационные сигналы, кашалоты с силой прогоняют воздух через особые структуры под названием «фонические губы», расположенные внутри дыхала[54]. Дыхало кашалота – это причудливым образом трансформированная левая ноздря. Вот почему фонтан, который они выпускают из конца морды, всегда заметно наклонен влево. Правый носовой проход не имеет наружного отверстия, его единственное назначение – проталкивать воздух через фонические губы. Возникающая при этом вибрация и есть то, из чего рождается эхолокационный щелчок.
Затем колебательные волны попадают в жировой орган, который придает владеющим эхолокацией китам и дельфинам характерный облик – узнаваемый высокий лоб. Этот орган содержит в себе липиды разной плотности, которые работают как акустические линзы. Энергия пропускается через жировой «спермацетовый орган», занимающий больший объем верхней части головы кашалота. Она отражается от воздушного мешка, расположенного непосредственно перед большой костной чашей в переднем отделе черепа кита. Затем звук проходит через последовательность акустических линз в нижней половине головы – гигантский звукоусилитель. Каскадное отражение и фокусирование колебательной энергии усиливает щелчок и делает его более резким. (Китобои, не имевшие обо всем этом ни малейшего понятия, не видели особой пользы в системе линз, усиливающей звуковую вибрацию, и называли ее просто «мусор»[55]). Итоговая звуковая волна, направляемая через кожу головы кашалота вперед, представляет собой настоящее акустическое оружие. Это резкие щелчки с широким диапазоном частот от 5 до 25 килогерц.
Выкрик Ахава: «Лоб в лоб встречаю я тебя сегодня… Моби Дик!» – безусловно, утратил бы свою символическую симметрию и звучность, если бы Мелвилл выразился с большей анатомической точностью: «лбом к концу рыла». Морской биолог и писатель Ричард Эллис выразился так: «Если бы Мелвилл хоть немного представлял себе, что происходит внутри этой грандиозной морды, "Моби Дик" был бы совсем другим романом – более бурным и, возможно, более глубоким, но уж точно куда более шумным»[56]. Киты обменивались бы паническими сообщениями, детеныши кричали бы от боли, приводя в неистовство матерей, а раненые кашалоты обстреливали бы китобоев своим подобным рентгену сонаром. Все это так и было на самом деле. Только не в романе Мелвилла, а в реальности – всякий раз, когда шла охота на китов.
Звук отражается эхом от потенциальной добычи кашалота и любых других исследуемых им предметов. Но звук он издает отнюдь не ртом, и эхо доходит до уха не через слуховой проход. Вместо этого он улавливает отраженную волну своей нижней челюстью. Ее кости устроены у кашалотов особым образом: они заполнены жировой тканью, чуткой к малейшим вибрациям. Можно сказать, эта челюсть играет роль чувствительной антенны. Отраженные колебания проходят через так называемую «акустическую воронку»[57], которая действительно представляет собой подобие воронки – конической формы костную структуру, непосредственно контактирующую со специальными жировыми образованиями в полости челюсти. Воронки проводят звуковые колебания к заполненному жидкостью внутреннему уху.
Я говорю, что киты издают звук, но это не совсем верно. Киты испускают сфокусированный, направленный пучок колебаний; часть их отражается от объектов, и некоторые из этих отраженных колебаний улавливаются нижней челюстью. Нейроны преобразуют колебания в нервные импульсы, поступающие в головной мозг. Так что звук скорее не явление, а восприятие. Иначе говоря, это то, как мозг интерпретирует нервные импульсы. Подобным же образом аудиоколонка или монитор компьютера создают музыку и изображение на основе цифровых или аналоговых импульсов. (В сущности, для субъективных ощущений мозгу даже не всегда нужны новые импульсы – именно поэтому вы иногда «слышите» в голове свои любимые мелодии или не можете избавиться от привязавшейся назойливой песни.) Собственно говоря, точно так же мозг порождает и прочие виды чувственного опыта, например цвета или зрительные образы.
Глаза и уши воспринимают свою часть волн и колебаний. Связанные с ними нервы преобразуют их в импульсы. Мозг расшифровывает и анализирует их. До сих пор процесс этот можно считать более или менее механическим: технические устройства вроде камер или эхолотов способны делать то же самое. Чудо происходит, когда мозг предъявляет итог своего анализа, и мы испытываем осознанные ощущения от видения мира или – как я в данный момент, пока пишу эти строки, – от слушания Седьмой симфонии Бетховена на компьютере, без труда различая звучание струнных, духовых и ударных инструментов и наслаждаясь психологическим воздействием величественной музыки. Никто не понимает, каким образом нейронные процессы в нашем мозгу преобразуются в чувственный опыт, то есть в наши реальные ощущения.
Обширная голова, в которой спрятан могучий локатор кашалота, таит в себе и еще кое-что – крупнейший в мире мозг. Его вес 9 килограммов (для сравнения, братья-человеки: вес нашего составляет в среднем 1,5 килограмма). То есть он весит больше, чем мозг любого другого кита, даже того, чье тело в два раза крупнее. Возможно, мозг кашалота так велик даже для китообразных, потому что этому в высшей степени социальному животному он нужен, чтобы отслеживать множество своих сородичей. Или же мозг так велик потому, что в нем происходит обработка большого числа слабых отраженных сигналов, поступающих из холодной черноты океанских глубин. И все это подводит нас к весьма интересному вопросу: могут ли киты (а также летучие мыши) с помощью эхолокации видеть? Подумайте вот о чем: и слух, и зрение основаны на улавливании отраженных волн. То, что мы видим, – это, по сути, эхо света, отраженного от предметов. Так почему же нельзя видеть эхо звука? Эхолоты, которые можно купить в любом рыболовном или лодочном магазине, посылают сигнал и улавливают отразившееся от подводных объектов эхо в виде электрических импульсов; эти импульсы они передают на дисплей, где отраженный «звук» преобразуется в цветную картинку. Тот факт, что человеческий мозг интерпретирует эхо электромагнитных волн определенного диапазона (так называемого видимого света) как зрительные образы, а другие колебания – как звуки, можно считать, скорее, частным случаем. Что запрещает мозгу визуализировать и то и другое? Некоторые незрячие люди, по-видимому, приобретают исключительное умение использовать эхо от собственных постукиваний тростью для ориентации с помощью той же эхолокации; при этом, по их словам, звук позволяет им формировать зрительные образы[58]. Новые научные данные показывают, что та часть мозга, которую раньше полагали ответственной за зрение, на самом деле отвечает за пространственное восприятие и для нее не имеет принципиального значения, откуда поступают данные – от глаз или от ушей. Ученые все чаще приходят к убеждению, что «в основе организации мозга лежат скорее выполняемые задачи, а не сенсорная модальность… у людей, лишенных зрения, первичная „зрительная“ кора может адаптироваться к отображению пространственного распределения звуков», и что «у хорошо владеющих эхолокацией слепых карты звуковой стимуляции вполне сопоставимы с картами зрительной стимуляции у зрячих».