Интереснее заметок Биореактора только комментарии к заметкам Биореактора. По крайней мере, с точки зрения автора. Ведь иногда бывает так, что сидишь себе в поисках необычной информации, скучаешь, а тема для обзора приходит сама. В этот раз её проводником стал наш постоянный читатель Константин Ражайский. В обсуждении заметки о научных и не научных вещах всплыл вопрос. Причем не простой, а касающийся теплового зрения. Стало быть, о нем и поговорим.
Змеи, известные представители отряда чешуйчатые, знамениты своим немигающим взглядом. Человечество сталкивалось со змеями каждый день на протяжении своей бурной эволюции, так что эти животные были обречены стать мифологическими фигурами.
Впрочем, о презентации змей в массовой культуре следует поговорить отдельно. В данный момент нас будут интересовать биологические, экологические и эволюционные особенности чешуйчатых. Без них в тепловом зрении не разобраться.
Начать следует с самого начала, а начало что змей, что их жертв-грызунов спрятано в буквальной тьме веков. Это ни в коем случае не метафора: на молодой Земле было очень темно из-за плотной атмосферы и юного Солнца, ещё не разгоревшегося до современной светимости. Именно там, в теплом первичном бульоне зародились коацерватные капли, ставшие отправной точкой для развития всего биологического изобилия.
Дальнейшие эволюционные инновации — изобретение кислородного фотосинтеза, технологии активного движения и появление хищничества значительно ускорили эволюцию и способствовали развитию органов чувств. И тут-то начинаются проблемы. Причем не только у древних организмов (бед у них более чем хватало), но и в понимании эволюции широкими массами.
Как тут не вспомнить Чарльза «наше всё» Дарвина с его «Происхождением видов»? Вот что написано в одноименной книге на странице 153 (издание 1990 года):
«В высшей степени абсурдным, откровенно говоря, может показаться предположение, что путем естественного отбора мог образоваться глаз со всеми его неподражаемыми изобретениями»
Любят, очень любят эту цитату разного рода креационисты. Правда, ради сохранения достоверности надо бы приводить текст в полном виде, а его продолжение звучит так:
«Но когда в первый раз была высказана мысль, что солнце стоит, а земля вертится вокруг него, здравый человеческий смысл тоже объявил ее ложной; однако каждый философ знает, что старое изречение Vox populi - vox Dei не может пользоваться доверием в науке»
Казалось бы, причем тут глаз? А все просто. По законам природы, свет имеет предельную скорость распространения. Значит, он будет наиболее эффективным способом получить информацию из внешнего мира. Только вот видеть можно и без глаз.
Сам по себе глаз отлично работает на любом уровне упрощения, что видно по палеонтологической летописи. Начинаясь, как ямка, заполненная светочувствительными клетками, он способен вовсе раствориться в организме, но при этом не терять своей главной функции: улавливать свет.
Изначально слепые виды, в том числе и простейшие, отлично реагируют на свет. Дождевые черви неплохо «видят» кожей, получая достаточно необходимой информации. Сводиться она будет к тому, что пора бы уползать в темноту. А кто сказал, что червяку надо любоваться красотами природы и творениями Рафаэля?
Для зрения не нужны даже органы, ведь фотоны влияют на протекание химических реакций в клетке. На этом основаны явления положительного и отрицательного фототаксиса — стремления организма приближаться к свету или же удаляться от него. Это характерно вообще для всех: от амеб и жгутиконосцев до вполне уважаемых растений. То есть, если считать зрением способность воспринимать свет, то оно есть у всех и работает даже при полном отсутствии нервной системы.
Свет видят все. Вопрос в том, как хорошо и что делают дальше. А дальше полученный сигнал нужно обработать. Это можно сделать, только имея развитую и быструю нервную систему. Для таких организмов, как гребешок, это стало непосильной задачей. Именно поэтому гребешки обладают замечательно развитыми глазами, но не способны даже близко осмыслить то, что видят. Избыточная мощность зрительного аппарата частично компенсирует нехватку вычислительной мощности у нервной системы, ведь по законам кибернетики чем больше сигнала будет собрано, тем выше шансы извлечь из него хоть какую-то информацию. Даже когда вместо компьютера организм располагает счетными палочками.
И вот на этом мы возвращаемся к змеям. Эти чешуйчатые относятся к процветающим таксонам. Тому немало способствовал отказ от ног. В конце концов, лучше ползать по земле, чем бегать на таких же ногах, как ящерицы. Это косвенно подтверждает тот факт, что ящерицы отказываются от ног при первой же возможности. Вспомним то же семейство веретенициевых из рода безногих ящериц. Что-то мы слишком часто упоминаем ноги, да? Они только что были.
Физиология пресмыкающихся ставит серьезные ограничения на скорость усвоения информации и количество потоков, которые могут быть обработаны мозгом за единицу времени. Говоря простым языком — пресмыкающиеся крайне глупые и испытывают огромные проблемы с тем, чтобы понять, что они вообще видят перед собой.
У амфибий с этим ещё хуже — они видят только движение. Змеи, ставшие героями нашего рассказа, не могут рассмотреть мелкий объект на малоконтрастном фоне. Следовательно, для поиска пропитания они были вынуждены развить термолокационные органы.
Эти органы представлены полостью диаметром в миллиметр, которая сообщается с окружающей средой отверстием аналогичных габаритов. Внутри расположена мембрана с клетками-рецепторами, стоящими по типу матрицы 40 х 40 штук. Когда тепловое излучение от условной мыши попадает на мембрану, та нагревается, а клетки-рецепторы это замечают. Похожим образом работает камера обскура, которую можно собрать из 30 секунд из подручного мусора. В этом нет секрета.
Ради чего оно затевалось, ведь разрешение 40 х 40 «пикселей» — невероятно мало? Все просто. Змеи не относятся к гениям животного мира. Дабы понять, что они видят именно мышь, эту самую мышь надо «подсвечивать», выделяя ярким пятном на фоне основной, весьма размытой и совершенно не понятой картинки. Дальнейшие действия понятны: в рубрике хранится много жести с примерами охоты в дикой природе.
Исходя из этих фактов, мы можем с уверенностью ответить уважаемому читателю: да, змеи тупые. Недоумками их нельзя назвать лишь по той причине, что мыслей в змеиной голове нет и не может быть в принципе. Именно поэтому змеям пришлось развивать настолько вычурную адаптацию. Там, где нормальные животные осмысляют наблюдаемый мир, чешуйчатые не способны «вырезать» объект из фона (чему научились даже нейросети).
Следует помнить: в эволюционной биологии не работает правило крутизны. Это нам, людям, кажется, что тепловизор — очень круто. Как и ядовитый шип, которым моллюск-конус подстреливает рыбу, ориентируясь на запах. Как живой огнемет у жука-бомбардира. Как железная улитка, живущая в кипящей воде черных курильщиков.
Только вот в живой природе больше бонусов дают именно универсальные методы приспособления: развитие нервной системы, социального взаимодействия и адаптивности биологической модели. Чем «технологичнее» кажется адаптация на первый взгляд — тем больше вероятность, что она была вынужденной.
PS: как можно было догадаться, приведенные изображения не имеют ни малейшего отношения к реальной картине, которую видят змеи. В конце концов, это картинки с тепловизоров — устройств, предназначенных для других, человеческих целей.