Тайная жизнь кошки. Как понять истинную природу питомца и стать для него лучшим другом - читать бесплатно онлайн полную версию книги автора Джон Брэдшоу (Органы чувств и восприятие) #8

Органы чувств и восприятие

МЫ ЛЕГКО МОЖЕМ УПУСТИТЬ ИЗ ВИДУ ПРОСТОЙ ФАКТ, что кошки живут в мире, который совершенно отличается от нашего. Но, несмотря на разницу в восприятии мира, людей и кошек связывает достаточно много общего, чтобы мы могли общаться друг с другом. Причём у каждого вида органы чувств эволюционировали таким образом, что они соответствуют определённому образу жизни. Было бы неверно сравнивать способности кошек с человеческими. Биологи ещё десятки лет назад отказались от идеи, что один вид «превосходит» другой, хотя владельцы кошек, вероятно, подозревают, что их питомцы думают иначе. Каждый вид эволюционировал таким образом, чтобы вписаться в определенный образ жизни. Мозг и органы чувств кошек эволюционно развивались таким образом, чтобы соответствовать этой роли.

В силу того, что процесс одомашнивания кошки ещё не завершен, данная роль продолжает претерпевать изменения — так, к примеру, кошки всё ещё адаптируются к городской жизни, в то время, как их органы чувств остались в целом без изменений. Важное различие между кошками и людьми состоит в том, что кошки эволюционировали генетически, от диких к домашним, а мы в тот же самый временной промежуток эволюционировали культурно, от охотника-собирателя до городского жителя. Генетическая эволюция — намного более медленный процесс, чем культурная эволюция. И 4000 лет, в течение которых осуществлялась адаптация кошек к жизни в человеческом обществе, недостаточно для каких-то заметных изменений в их сенсорных и ментальных способностях. Таким образом, сегодня у кошек в целом те же органы чувств, мозг и спектр эмоций, как и у их диких прародителей: мало времени прошло ещё для того, чтобы они могли уйти от своих охотничьих корней. Насколько нам известно, всё, что изменилось в мозге кошек, связано с их новой способностью формировать социальную привязанность к людям, в то время как их органы чувств остались прежними.

Поведение некоторых кошек ставит нас в тупик, но, возможно, оно обусловлено их способностью чувствовать те вещи вокруг нас, которые мы не замечаем — и наоборот. Чтобы полностью понять кошек, мы должны попытаться визуализировать тот мир, в котором они живут — мир, совершенно отличный от того, который «рисуют» нам наши собственные инстинкты. Я говорю «рисуют», потому что именно так работает наше воображение: мы лишь представляем картины прошлых событий или того, что может произойти в будущем. Учёные сомневаются, что мозг кошки работает таким же образом: во-первых, маловероятно, чтобы кошки были способны на такие «путешествия во времени», а во-вторых, их мир, в отличие от нашего, базируется не на внешней составляющей. Чувствовать запах для кошек по меньшей мере так же важно, как видеть. Поэтому даже если бы они могли воображать, то, скорее всего, представили себе, как пахнет определённый предмет, а не как он выглядит. Лишь немногие люди способны на это — например, профессиональные парфюмеры и сомелье, и то лишь обычно после долгой тренировки. Этот основной упор на разные органы чувств — не единственное различие в восприятии мира между людьми и кошками. Все наши органы чувств работают по-разному, так что, к примеру, человек и кошка, смотрящие в одно окно, увидят совершенно непохожие картины.

Зрение

Глаза людей и кошек имеют некоторые сходства (в конце концов, все мы являемся млекопитающими), но кошачьи глаза эволюционировали, как суперэффективный аппарат для преследования добычи. Диким предкам современной кошки требовалось максимизировать время охоты — так, чтобы их глаза могли видеть даже в мельчайших проблесках света. Эта потребность повлияла в дальнейшем на строение их глаз, причём их изменение шло по нескольким направлениям. Во-первых, они огромные, если сравнивать с размером головы. В действительности же их глаза почти такого же размера, как наши. В темноте зрачки у кошек расширяются в три раза больше, чем у нас. Эффективность, с которой их глаза улавливают свет, усиливается отражательным слоем, расположенным за сетчаткой, который называется тапетум. Частицы света, проходящие мимо рецепторов на сетчатке, «отскакивают» от тапетума и снова попадают на сетчатку, где части из них удается «ударить» по рецептору с обратной стороны, в результате чего чувствительность глаза усиливается до 40 %. Если же световые частицы во второй раз не попали на рецепторы, обратно они выйдут уже через зрачок. Это, кстати, придаёт глазам кошек их характерное зелёное свечение каждый раз, когда свет падает им в глаза в темноте.

Рецепторы на сетчатке глаза у кошек тоже расположены иначе, чем у людей. Они делятся на два одинаковых базовых типа: палочки, ответственные за восприятие в условиях пониженного освещения (ночное зрение), и колбочки, отвечающие за остроту зрения и цветовосприятие (дневное зрение). Но кошачьи глаза состоят преимущественно из палочек, а наши — из колбочек. У кошек палочка не связана с отдельным нервом, как у нас, они в первую очередь соединены между собой пучками. В результате у кошек между глазами и мозгом проходит в десять раз меньше нервных импульсов, чем у нас. Преимущество такого строения состоит в том, что кошка может видеть почти в полной темноте, в то время как наши глаза в подобных условиях практически бесполезны. Недостатком же является то, что при ярком свете кошки не замечают более мелких деталей. В их мозг не поступает сигнал о том, какая именно палочка активизирована, известен только общий участок на сетчатке, куда падает свет.

Результатом такого несовершенства является то, что при полном освещении кошки не могут видеть так, как видим мы. Палочки испытывают перегрузку, как и наши в подобных условиях, и «выключаются». Малое количество колбочек, которое всё же есть у кошек, распределено по всей сетчатке, а не сконцентрировано в её центре — центральной ямке, как у нас. Поэтому в течение дня они получают лишь общую, а не детальную картину происходящего. Так как их зрачки сильно расширены, когда глаза открыты, то при ярком свете они не могут сузиться до укола булавки, как могут наши. Вместо этого у кошек развилась способность сокращать зрачки до узких вертикальных прорезей шириной менее 0,8 мм, благодаря которой их чувствительная сетчатка защищена от ослепления светом. Ещё они могут уменьшить количество попадающего в глаза света, если полуприкроют глаза, закрыв, таким образом, верх и низ прорези и оставив открытым только центр зрачка.

Кроме того, кошки проявляют мало интереса к цвету. Среди млекопитающих пристрастием к цвету страдают, похоже, одни лишь приматы, в особенности люди[92]. Как и у собак, у кошек всего два вида колбочек, и они способны различать два цвета — голубой и жёлтый. У людей это называется красно-зелёной цветовой слепотой. Кошки, вероятно, и красный, и зелёный цвет воспринимают, как сероватый[93]. Более того, даже те цвета, которые они различают, похоже, не имеют для них особой значимости. Их мозг почти не улавливает цветовых различий, и бывает сложно натренировать кошку различать голубые и жёлтые предметы. Любые другие свойства предметов (яркость, узор, форма и размер), похоже, значат для них больше, чем цвет.

Ещё одним недостатком таких крупных глаз является то, что их не просто сфокусировать. В человеческих глазах есть мышцы, которые деформируют форму хрусталиков, позволяя нам видеть близко. Кошкам же, вероятно, приходится двигать самими хрусталиками вперед-назад — так, как происходит наезд-откат в фотокамере, а это намного более обременительный процесс. Может быть, как раз потому, что для этого требуется слишком много усилий, часто кошки просто не пытаются фокусировать взгляд, если только их внимание не привлечет что-то захватывающее — например, пролетающая мимо птица. Близкий фокус — любой предмет, находящийся ближе примерно 30 см — тоже невозможен с такими крупными глазами. Более того, мышцы, которые фокусируют хрусталик, похоже, формируются сами в соответствии с окружением, в котором растёт кошка: у уличных кошек зрение развивается больше в сторону дальнозоркости, в то время как все домашние кошки бывают обычно близорукими. Несмотря на крупный размер глаз, кошки способны быстро вращать ими, отслеживая стремительное передвижение добычи. Чтобы изображение не было размытым, глаза кошки двигаются не плавно, а скачкообразно, с разницей примерно в четверть секунды, так что мозг кошки способен чётко воспринимать каждое отдельное изображение.

У кошек, как и у людей, бинокулярное зрение. Сигналы, поступающие в мозг из каждого направленного вперёд глаза, соотносятся там и преобразуются в трёхмерные картинки. У большинства млекопитающих плотоядных глаза направлены прямо вперёд, обеспечивая, таким образом, бинокулярное зрение. Благодаря этому они могут точно определить, насколько далеко от них находится потенциальная добыча, и рассчитать, соответственно, стремительность атаки. Так как глаза кошки, предположительно, не фокусируются ближе, чем на расстояние примерно 30 см от их носа, кошки и не пытаются рассматривать предметы, находящиеся ближе этого расстояния[94]. В качестве компенсации кошки способны вертеть своими усами, направляя их вперёд, что обеспечивает им трёхмерную тактильную «картинку» предметов, расположенных у них под носом.

Бинокулярное зрение — это лучший способ оценить, насколько далеко находится объект. Но это не единственный доступный метод. Кошки, потерявшие один глаз из-за болезни или травмы, могут восполнить этот недостаток за счёт сильных толкательных движений головой, отслеживая, как двигаются изображения воспринимаемых ими различных объектов относительно друг друга. К этому часто прибегают такие животные, как кролики. В силу того, что их глаза расположены по бокам головы, чтобы обеспечить им максимальный обзор, у них почти или полностью отсутствует бинокулярное зрение, и им приходится полагаться на другие, чуть более грубые способы измерения расстояния.

Способность кошки фиксировать малейшие движения — также наследие её хищнического прошлого. Визуальный кортекс — та часть коры головного мозга, которая воспринимает зрительные стимулы — не просто фиксирует картинки с помощью двух неподвижных глаз-«камер», но и анализирует, что изменилось между одной картинкой и следующей за ней. Визуальный кортекс кошки сравнивает эти «картинки» шестьдесят раз в течение каждой секунды — немного чаще, чем наш. А это означает, что кошки воспринимают флуоресцентный свет и экраны старых телевизоров, как мерцание. Определённые клетки мозга анализируют движения в различных направлениях — вверх и вниз, вправо и влево и по диагоналям, а также более яркие и более тусклые участки изображения. Таким образом, самые важные свойства изображения — стремительно меняющиеся его части — мгновенно привлекают внимание кошки.

Кошки учатся совмещать всю эту информацию, будучи котятами, в отличие, к примеру, от земноводных, в мозге которых на момент перехода из стадии головастиков во взрослую стадию уже сформированы особые нейронные цепи, ответственные за обнаружение добычи. Своей способностью чутко реагировать на любые движения кошки умело пользуются во время охоты, уделяя равное внимание попыткам мыши убежать от неё и движению травы, выдающей местонахождение мыши. И то и другое помогает охотящейся кошке обнаружить лакомую добычу.

Слух

Совершенно понятно, что своими поразительными слуховыми способностями кошка обязана своим корням хищника, охотящегося на мелких грызунов. Причем удивляет как диапазон воспринимаемых ими звуков, так и умение выявить источник этого звука. Диапазон слуха кошки включает на две октавы больше, чем наш, достигая той области, которую мы не способны слышать — ультразвук. Этот диапазон позволяет кошке слышать ультразвуковые волны, которые посылают друг другу летучие мыши, чтобы ориентироваться в темноте, а также писк на высоких тонах мышей и других мелких грызунов. Кошки также способны различать на расстоянии разные виды грызунов по их писку.

Помимо восприимчивости к ультразвуку, кошки способны слышать тот же диапазон частот, что и мы, от низких басовых нот до высоких нот дисканта. Почти ни у кого из млекопитающих нет такого широкого диапазона, охватывающего в общей сложности почти одиннадцать октав. Так как головы кошек меньше наших, слуховой диапазон у них должен быть сдвинут на более высокие частоты, так что их способность воспринимать ультразвук, возможно, и не столь удивительна, скорее поражает их восприимчивость к низким нотам. Способность кошки слышать звуки ниже, чем она должна, обусловлена размером её головы и наличием чрезмерно крупной резонирующей полости, расположенной за барабанной перепонкой. Способность кошки воспринимать ультразвук в первую очередь проистекает из особенности этой полости, отсутствующей у других млекопитающих: она разделена на два взаимосвязанных отдела, увеличивая, таким образом, диапазон частот, при которых вибрируют барабанные перепонки.

Подвижные, навострённые уши кошки — это локаторы, определяющие направление. Они необходимы кошке, чтобы установить местонахождение шуршащей в кустах мыши. Мозг кошки анализирует разницу звуков, достигающих правого и левого уха, позволяя ей точно определить его источник. Звуки низкого тона, которые попадают в наш слуховой диапазон (например, когда мы разговариваем с нашими кошками), достигают ушей не вполне синхронно, а с едва заметной разницей, в то время как более высокие частоты могут быть приглушены, в зависимости от расстояния до источника звука. А это даёт кошке ещё одну подсказку, где может находиться данный источник. По сути, это тот же самый способ, с помощью которого мы узнаём, откуда идёт звук. Но у кошек есть дополнительный приём: внешние части уха двигаются независимо от самого уха и могут направляться в сторону идущего звука или от него, подтверждая его направление. Что касается ультразвуков, не попадающих в наш слуховой диапазон, таких как писк мыши, разница между фазами звуковых волн, приходящих на правое и левое ухо, становится слишком маленькой, но приглушающий эффект увеличивается, становясь более информативным. Таким образом, кошка почти не испытывает трудности в определении источника звука, не важно, достигает ли он правого или левого уха.

Кроме того, строение ушной раковины — видимой части уха, именуемой наружным ухом — также позволяет кошкам с достаточной точностью определить, на какой высоте расположен источник звука. В первую очередь, складки внутри наружного уха добавляют ушам жёсткости, заставляя их стоять торчком, но помимо этого они особым образом видоизменяют любой звук, проходящий по слуховому каналу. Эти изменения варьируются в зависимости от того, насколько выше или насколько ниже кошки идёт этот звук. Мозг кошки каким-то образом расшифровывает данные изменения, а это сложно, учитывая, что наружное ухо может при этом двигаться. Наружное ухо также особенно чувствительно к частотам кошачьих пений, что позволяет самцам улавливать в сезон позывные самок, и наоборот. Это, возможно, единственное свойство уха, не предназначенное специально для установления местонахождения добычи.

Таким образом, слух кошки во многих отношениях превосходит наш. Однако уступает в одном: в способности отмечать тончайшую разницу между звуками, как по высоте, так и по интенсивности. Если бы можно было научить кошку петь, она бы не смогла попасть в ноты (плохие новости для Эндрю Ллойда Уэббера). Человек наделён незаурядной способностью замечать разницу между похожими звуками: так мы, вероятно, приспосабливались к речи, используемой нами для коммуникации друг с другом. К тому же мы способны различать тончайшие нюансы интонации, указывающей на эмоциональную составляющую того, что мы слышим, даже если говорящий пытается изменить свой голос. Кошки же, вероятно, лишены подобных тонкостей, хотя, похоже, им нравится, когда мы разговариваем с ними на высоких тонах. Возможно, грубоватые мужские голоса напоминают им урчащее рычание сердитого кота.

Осязание

Органы осязания у кошек, как и органы слуха, также усовершенствованы специально для охоты. Кошачьи лапы обладают исключительной чувствительностью: вот почему многим кошкам не нравится, когда трогают их лапы. Подушечки на лапах кошки изобилуют рецепторами, сообщающими ей о том, что находится под лапами или между ними. А когти пронизаны нервными окончаниями, позволяющими ей знать, как широко расставлен каждый коготь и какое сопротивление они испытывают. Так как дикие кошки, прежде, чем укусить, сначала обычно хватают добычу передними лапами, подушечки и когти должны давать ей важные подсказки о попытках, которые предпринимает их жертва, чтобы убежать. Длинные кошачьи клыки также очень чувствительны, это позволяет охотящейся кошке точно направить свой смертельный укус, погрузив один из зубов между позвонками на шее добычи и убив её мгновенно и почти безболезненно. Механизм самого укуса запускается специальными рецепторами, расположенными на носу и губах, которые сообщают кошке точно, когда открыть и закрыть пасть.

Изначально усы кошки были шерстью, которая со временем видоизменилась. Там, где усы прикрепляются к коже вокруг морды, они снабжены рецепторами, которые сигнализируют ей о том, насколько далеко отклонился каждый ус в отдельности и насколько быстро. Хотя усы у кошек не такие подвижные, как у крыс, но зато кошки могут водить усами вперёд, компенсируя дальнозоркость во время атаки, и назад, чтобы не повредить их во время драки. У кошек также имеются пучки жёстких волосков, расположенные прямо над глазами. Они запускают рефлекс моргания в случае, если глазам что-то угрожает. Такие же есть по бокам головы и рядом с лодыжками. Всё это вкупе с усами позволяет кошкам оценить ширину отверстий, в которые они могут пролезть.

Вестибулярный аппарат

Вся информация, собранная при помощи этих волосков, помогает кошке держаться прямо. Но именно вестибулярная система, расположенная во внутреннем ухе, ответственна в первую очередь за исключительное чувство равновесия у кошки. В отличие от остальных наших чувств, чувство равновесия почти полностью работает на подсознательном уровне. И мы едва замечаем его, если только что-то не приведёт к его сбою (например, укачивание в транспорте). Хотя информация, которую дает вестибулярная система кошки, используется более эффективно, она фактически похожа на наш вестибулярный аппарат.

Эта система состоит из пяти наполненных водой трубок. В каждой из этих трубок расположенные на внутренней поверхности чувствительные волоски реагируют на любое движение жидкости, которое происходит, когда голова кошки резко поворачивается. В силу инерции жидкость движется не так быстро, как стенки трубки, и волоски припадают на одну сторону. Если вы читаете эти строки, а перед вами стоит чашка с кофе, попробуйте аккуратно покрутить чашку: жидкость в центре чашки останется неподвижной. Три трубки изогнуты в виде полукружий и расположены под прямым углом друг к другу определяя движение во всех трёх направлениях. В двух других трубках волоски прикреплены к крошечным кристаллам, с которых они свешиваются вниз под воздействием силы тяжести. Это позволяет кошке ориентироваться в пространстве и узнавать, насколько быстро она продвигается вперёд.

Одной из причин, почему кошки столь проворны, является тот простой факт, что они ходят на четырёх лапах, а не на двух. Но для того чтобы все четыре лапы работали эффективно, как одна команда, они должны быть скоординированы. И для этого у кошки есть две отдельные группы нервов. Одна группа передает информацию о положении каждой лапы по отношению к трём остальным, не задействуя при этом работы мозга. Другая посылает информацию в мозг для сравнения с данными, полученными о положении тела кошки органом равновесия во внутреннем ухе. Дополнительные шейные рефлексы позволяют кошке держать голову устойчиво, даже когда она быстро движется по неровной земле — необходимость для удерживания взгляда на добыче.

Переходя с места на место, кошки обращают пристальное внимание на то, куда они двигаются. Из-за того, что кошки плохо видят вблизи, им нет смысла смотреть себе под ноги. Вместо этого они смотрят на три — четыре шага вперёд и бегло запоминают местность, что лежит перед ними. Это позволяет им перешагивать через любые препятствия, встречающиеся у них на пути.

Учёные недавно установили, что, если идущую кошку отвлечь блюдом с вкусной едой, она забывает о том, как выглядит земля у неё на пути, и ей приходится бросить ещё один взгляд, прежде чем идти дальше.

Во время этого эксперимента исследователи выключили освещение, и в это же самое время кошку отвлекли, заставив смотреть в одну сторону. И тогда она вынуждена была осторожно, «на ощупь» пробираться вперёд, а это указывало на то, что картинка дороги стерлась из её краткосрочной памяти. Но когда кошку отвлекали после того, как она переступила препятствие передними лапами, и препятствие в этот момент находилось у неё под животом, то, снова начиная двигаться — даже спустя десять минут и даже если неизвестное ей препятствие убирали — она вспоминала, что ей нужно поднять задние лапы. Каким-то образом зрительная память об этом препятствии трансформировалась из краткосрочной в долгосрочную за счёт простого перешагивания через него передними лапами[95].

Механизм определения кошкой силы тяжести больше всего поражает, когда она либо намеренно прыгает, либо случайно соскальзывает и падает. Меньше, чем через десятую долю секунды после того, как все четыре лапы потеряют контакт с поверхностью, органы равновесия чувствуют, где находится голова, и рефлексы заставляют шею кошки поворачиваться так, что она получает возможность смотреть вниз, в ту сторону, куда приземлится. Другие рефлексы заставляют повернуться сначала передние лапы, а затем задние — таким образом, чтобы они были направлены вниз. Всё это происходит в воздухе, где кошке не за что зацепиться. Пока передние лапы вращаются, они подтянуты к животу, что сокращает вращательный момент, при этом задние лапы остаются вытянутыми. Затем на какое-то короткое время передние лапы вытягиваются, а задние подтягиваются к телу (см. таблицу ниже). Фигуристы используют тот же самый принцип, чтобы ускорить или замедлить вращение за счёт того, что прижимают к телу или вытягивают руки или свободную ногу. Кошка тоже ненадолго выгибает свою гибкую спину во время вращения, что предотвращает дальнейший поворот её задней части и останавливает поворот передней[96]. И, наконец, все четыре лапы вытягиваются, готовясь к приземлению, а спина при этом выгибается, смягчая толчок при соприкосновении с землёй.

Пока в воздухе происходит этот сложный балет, кошка уже может пролететь 3 м. Поэтому при падении с маленькой высоты кошка может получить не менее, а иногда и более серьёзные повреждения, чем при падении с большой высоты, если ей не хватило времени, чтобы подготовиться к приземлению. Если кошка падает с высотного здания или высокого дерева, она пользуется ещё одним доступным ей приёмом — «эффектом парашюта» (за счёт вытягивания всех четырёх лап в стороны), а нужную позицию принимает за минуту до приземления. Лабораторные эксперименты показали, что это ограничивает скорость падения до максимальных 85 км/час. Данная тактика, очевидно, помогает отдельным кошкам отделываться лишь небольшими травмами после падения с высотных зданий.

Поворот тела кошки во время падения

Обоняние

Как и собаки, кошки полагаются в основном на своё обоняние. И чувство равновесия, и слух, и ночное видение у кошек превосходят наши. Но органы обоняния у кошек работают ещё лучше. Всем известно, что у собак превосходные носы — то, что использовали люди на протяжении тысячелетий. И эта их гордость частично заключена в крупных обонятельных луковицах — той части мозга, где запахи анализируются в первую очередь. В соответствии с их размером обонятельные луковицы у кошек меньше, чем у собак, и всё равно они значительно крупнее, чем наши. Хотя учёные ещё не исследовали органы обоняния у кошек так же тщательно, как у собак, у нас нет оснований полагать, что обоняние у кошек намного менее острое. Но оно, несомненно, намного лучше, чем у нас.

Как и у собак, у кошек в примерно в пять раз больше, чем у нас, участков внутренней поверхности носа, которые чувствительны к запахам. На самом деле, именно Homo sapiens фактически является неполноценным в этом смысле. В процессе эволюции наших предков-приматов мы, похоже, обменяли большую часть наших обонятельных способностей на преимущества трёхцветного зрения, которое, как полагают учёные-эволюционисты, позволили нам отличать красные спелые плоды и нежно-розовые листья от менее питательных зелёных стеблей. Чувство обоняния у кошек в целом типично для млекопитающих, а у собак оно более острое. Как и у большинства млекопитающих, у кошек воздух, попадающий в нос, сначала очищается, увлажняется и при необходимости согревается, когда проходит над слизистой оболочкой, покрывающей лабиринт решётчатых раковин, внутри которых обонятельный эпителий извлекает и расшифровывает запах. Так как в отличие от собак кошкам не нужно преследовать добычу на длинные расстояния, решётчатые раковины у них не особенно крупные. Собаки должны принюхиваться и бежать одновременно, и пока они это делают, их обонятельный эпителий рискует быть повреждённым пылью, сухим или холодным воздухом. Привычка кошек выжидать свою жертву создаёт намного меньше напряжения в «системе кондиционирования» их носа.

Нервные окончания, расположенные на обонятельном эпителии, ловят молекулы, составляющие запах. Нервные окончания слишком нежные, чтобы самостоятельно контактировать с воздухом, поэтому они покрыты защитной пленкой слизи, сквозь которую проходят молекулы. Но плёнка должна быть очень тонкой, иначе молекулы от потока воздуха будут двигаться к нервным окончаниям несколько секунд. И если бы так произошло, тогда бы информация, содержащаяся в запахе, устарела бы ещё до того, как кошка унюхала этот запах. Для обеспечения быстрой реакции слизь должна быть распределена очень тонко, поэтому нервные окончания периодически повреждаются — например, они могут высохнуть, оказавшись под воздействием потока воздуха. Таким образом, они обновляются раз в месяц. Другими концами обонятельные нервы связываются в пучки количеством от 10 до 100, чтобы передать информацию в мозг. У кошек несколько сотен видов обонятельных рецепторов, и информация появляется в тех из них, которых коснулся запах, проникший в полость носа. Каждый пучок состоит из нервов только с одним видом рецептора, чтобы усилить сигнал, не путая при этом содержащейся в нём информации. В мозге поступившая с разных рецепторов информация сравнивается, выстраивая полную картину данного запаха.

Система обоняния отличается от системы зрительной, где изображение выстраивается каждым отделом сетчатки, передающим эту информацию напрямую в мозг. Нос не создаёт «двухмерное» изображение, которое обеспечивают оба глаза. Когда кошка делает вдох, воздух так сильно закручивается в ноздрях, что вопрос, какая молекула запаха коснётся какого рецептора, дело случая. Не ясно даже, способны ли кошки разобраться в слегка разных количествах запаха, попадающего в левую и правую ноздрю.

Кошки, вероятно, могут различать много тысяч различных запахов, поэтому у них не бывает одного рецептора, отвечающего за каждый отдельный запах. Скорее, они определяют характер каждого встретившегося им запаха по тому, на какой тип рецептора он воздействовал и насколько сильно по сравнению с другими типами. Хотя учёные пока не знают точно, каким образом полученная информация объединяется у всех видов млекопитающих, потенциальная разрешимая способность данной системы поражает. Представьте, наш мозг способен выдавать примерно миллион различных цветов всего тремя типами колбочек. Следовательно, несколько сотен обонятельных рецепторов должны обладать способностью различать миллиарды других запахов. Сложно сказать, получается ли у кошек то же самое. Мы даже не знаем точно, какое количество запахов способны различать наши собственные носы. Мы обладаем примерно 16 % тех типов рецепторов, которые есть у кошек. Таким образом, система обонятельных рецепторов у млекопитающих выглядит слишком усложнённой. Но наука пока не ответила на вопрос, для чего это нужно. Достаточно сказать, что кошки теоретически должны быть способны различать больше запахов, чем им может встретиться в жизни.

Учёным мало что известно о том, как кошки пользуются преимуществом такого нюха. Самую яркую реакцию кошка выдаёт на запах кошачьей мяты, но это, скорее, похоже на некое помрачение ума (см. фрагмент «Кошачья мята и другие возбуждающие средства» на с. 156). Об обонятельных способностях собак известно гораздо больше потому, что люди ценили собачий нюх по нескольким причинам: поиск дичи, выслеживание беглецов, обнаружение контрабанды — список можно продолжить. Если бы кошек можно было так же легко натренировать, как собак, мы бы, вероятно, удивились, узнав, что их производительность в этом деле близка к собачьей. Несколько минут беглого наблюдения за любой кошкой показывают, что кошка постоянно обнюхивает окружающее её пространство, подтверждая тот факт, что она уделяет первостепенное внимание запахам. Но как ни удивительно, первое научное исследование, посвящённое тому, как применяют кошки свои обонятельные способности во время охоты, было опубликовано только в 2010 г.[97]

Данное исследование показало, что кошки действительно обнаруживают добычу по своим запаховым меткам. Многие грызуны, на которых охотятся кошки, в особенности мыши, общаются друг с другом с помощью запаховых сигналов, содержащихся в их моче. И кошки, и мыши — млекопитающие, и их носы функционируют очень похоже, так что маловероятно, чтобы мыши умудрялись прятать свои метки так, что кошки не могли их обнаружить. Австралийские биологи подтвердили этот факт, собрав песок из клеток мышей и разложив его на земле по краям обочины. Почти ко всем участкам песка подходили хищники — в основном лисы, но были найдены также и следы одичавших кошек. При этом на чистом песке их не было. Исходя из имеющейся информации, было неясно, с каких расстояний приходили эти кошки, но возможно, что там фигурировали и существенные дистанции. То есть кошки, вероятно, шли против ветра, ориентируясь, скорее, на запахи, а не просто изучая участки песка из-за того, что они необычно выглядят. Мы знаем, что большинство собак охотится обычно, полагаясь на свой нюх, и они могут улавливать, а затем находить источники запахов, расположенные на расстоянии 100—150 м. При том, что кошки предпочитают полагаться на зрение, охотясь в дневное время, ночью, когда даже их чувствительное ночное видение ослабевает, они переключаются на органы обоняния.

Найти добычу по запаху может быть непросто. Запаховые метки редко указывают на текущее местонахождение животного, оставившего их — лишь на то место, где животное оставило эти метки несколькими часами ранее. В эксперименте с песком образцы мочи продолжали привлекать кошек ещё в течение минимум пары дней. Возможно, кошки, будучи выжидающими охотниками, пользуются запаховыми метками, чтобы понять, привлекут ли они других представителей данного вида, которые их оставили. Мыши метят землю мочой, оставляя другим мышам большое количество полезной информации о себе. Таким образом, то животное, которое оставило метку, не рискует так сильно, как другие представители этого же вида, что объявляются там с целью изучить метку.

Запахи могут также распространяться из исходных источников самым непредсказуемым образом. Мы интуитивно знаем, что свет распространяется по прямой, а не огибая препятствия, которые встречаются у него на пути, а звук идёт во всех направлениях, в том числе вокруг препятствий. Учитывая, что мы мало полагаемся на запахи в том, что касается важной информации, нельзя делать быстрых выводов относительно того, с какими проблемами сталкиваются животные, определяя местонахождение источника запаха. Конечно, уличные запахи быстро улетучиваются — по ветру, но не против ветра, но воздушные потоки, идущие близко к земле, обычно очень насыщенные. Несмотря на то, что ветер может дуть в устойчивом направлении в нескольких метрах над землей, трение, возникающее при контакте с землей и, особенно, с растительностью, разбивает его на завихрения различных размеров. Эти завихрения уносят «карманы» запаха от его источника, так что до кошки, находящейся где-то с подветренной стороны от гнезда мыши, дойдут прерывистые волны её запаха.

Определение источника этого запаха, особенно в густой траве, потребует кропотливого выслеживания и, возможно, поиска с возвратами. Когда кошка обнаружит источник запаха, она теоретически может сообразить расположиться с подветренной стороны от мышиного гнезда, чтобы та не смогла почувствовать запаха самой кошки, и потом уже ждать появления мыши. В то время как метод выжидания, которым пользуются кошки в процессе охоты, является научно подтверждённым фактом, нам не известно, выбирают ли кошки для осмотра традиционно подветренные стороны, к примеру, живых изгородей, чтобы не выдать своё собственное присутствие. Но легко предположить, что столь хитрый хищник, как кошка, способен быстро изучить подобную тактику, даже если она действует, не руководствуясь инстинктами.

Кошки обладают вторым обонятельным органом, которого нет у людей — вомероназальным органом (ВНО), также известным как Якобсонов орган[98].

Пара трубок — носонёбных каналов — отходят от нёба кошки, прямо позади верхних резцов, вверх к ноздрям. А где-то посередине каждого из этих каналов расположена капсула — непосредственно сам вомероназальный орган, заполненный химическими рецепторами. В отличие от носа, весь ВНО наполнен жидкостью, поэтому, чтобы кошка могла определить запахи, они должны раствориться в слюне. Более того, протоки, соединяющие ВНО с каналами, в ширину составляют всего 0,025 мм. Они настолько тонкие, что запахи должны вкачиваться и выкачиваться из капсул с помощью определённой группы крошечных мышц[99]. Это позволяет кошке чётко контролировать, когда она расходует ВНО, в отличие от носа, который автоматически получает запах каждый раз, когда кошка делает вдох. Таким образом, ВНО объединяет в себе функции наших органов обоняния и вкуса. Чтобы оценить, как кошки пользуются этим своим даром, человеку нужно обладать очень хорошим воображением. Этот процесс выглядит довольно необычно: кошки слегка приподнимают верхнюю губу, обнажая верхние зубы, пасть при этом чуть приоткрыта. Такая поза обычно сохраняется в течение нескольких секунд, когда она демонстрирует реакцию зевания, или «реакцию Флемена». Учёные полагают, что в эти секунды язык вжимает слюну в каналы, откуда закачивающий механизм доставляет её к ВНО.

Кошки демонстрируют реакцию Флемена исключительно при социальных контактах, то есть они пользуются своим ВНО, чтобы определять запахи других кошек[100]. Самцы проделывают это, обнюхав метки мочи, оставленные самками, в том числе во время ухаживания. А самки делают то же самое с метками, оставленными самцами, хотя обычно без их присутствия.

Кошачий ВНО способен, вероятно, определять и анализировать широкий спектр различных «запахов», так как он содержит по меньшей мере тридцать разных видов рецепторов — больше, чем собачий (у собак их девять). Эти рецепторы отличаются от тех, что расположены в носу. Нервы, идущие от ВНО, несут импульсы во вспомогательную обонятельную луковицу, откуда они следуют напрямую в подкорковые области мозга.

Зачем большинству млекопитающих нужны две обонятельные системы? Зависит от конкретного вида. У мышей очень сложные ВНО, включающие несколько сотен типов рецепторов и два отдельных канала связи со вспомогательной обонятельной луковицей, а не один, как у кошек. Пахучие вещества, которые улавливают мыши, регулируют процесс их воспроизводства, а также помогают отличить каждую вторую живущую по соседству мышь по её уникальному запаховому «отпечатку». У многих видов часть запаховой коммуникации осуществляется через ВНО, а часть — через нос. Например, у кроликов в химической коммуникации между взрослыми особями задействован ВНО. Но запах матери, который стимулирует их сосать её, улавливается носами. Баланс между двумя этими системами может меняться, когда животное взрослеет: у морских свинок ВНО и нос работают в тандеме в первый сезон их размножения, но на следующий год им будет достаточно уже одного носа. Хотя кошек не изучали столь подробно, вполне возможно, что они интерпретируют «обонятельную» информацию, используя похожий гибкий подход.

Если допустить, что ВНО в первую очередь предназначен для анализа запахов других представителей данного вида, тогда тот факт, что собаки в целом более общительные животные, чем кошки, противоречит тому, что их ВНО меньше способны различать. Собаки, произошедшие от социальных предков, общаются с другими собаками в основном «лицом к лицу», а значит, пользуются визуальными подсказками, чтобы понять, какая собака перед ними и что она собирается сделать. Следовательно, к ВНО они могут прибегать не так уж часто.

Одинокие предки домашней кошки лишь изредка имели возможность встретиться друг с другом. Исключение составляют самцы, когда они ухаживают за самками, и самки, взаимодействующие со своими помётами в течение нескольких месяцев. В естественных условиях большая часть социальной жизни кошек осуществлялась, скорее всего, через запаховые метки, причём другая кошка могла унюхать эти запахи спустя несколько дней, а иногда и несколько недель. Так как дикие кошки редко встречаются с представителями своего вида, то любая информация, полученная с помощью этих запаховых меток, является ключевой для принятия решения, в случае, если они всё-таки встретятся друг с другом. Что касается выживания потомства, то для самки ещё более важным является возможность оценить различных претендентов на отцовство, которых, в свою очередь, привлекает запах самки, меняющийся к началу сезона спаривания. К тому моменту она уже может получить полезную информацию о каждом из них, обнюхав оставленные ими на её территории метки. Когда она в итоге встретится с ними, данная информация дополнит визуальную информацию об их физическом состоянии и поведении. Кроме того, кошка может распознать среди этих самцов своих родственников (например, своего сына, который ушёл бродить в другие места и вдруг вернулся спустя несколько лет), чтобы избежать инбридинга. Учёные ещё не изучили эти взаимодействия у кошек, но известно, что подобное случается у других видов.

Чувство обоняния у кошек эволюционировало не только для максимальной адаптации к охоте, но также и по социальным причинам. До начала процесса одомашнивания успешная охота имела жизненно важное значение для любой кошки. Однако сама по себе охота не может гарантировать сохранение генов каждой конкретной кошки, здесь также требуется эффективная стратегия спаривания. Каждая самка пытается выбрать лучшего самца каждый раз, когда она спаривается, чтобы её гены унаследовали последующие поколения. В идеале она должна попытаться сделать долгосрочный прогноз, оценив не только вероятность выживания своего потомства, но также насколько успешными они будут, когда сами станут достаточно старыми для размножения. Если она выберет самого сильного и самого здорового самца для спаривания, тогда её котята мужского пола тоже будут сильными и здоровыми во взрослом возрасте. Конечно же, она способна сделать вывод, основываясь на внешности своих кандидатов, но помимо этого их запах может подсказать ей более верное решение относительно здоровья самцов. Таким образом, чувство обоняния способно дать ей дополнительную информацию по столь важному вопросу.

Большую часть запахов, имеющих социальное значение, кошки, вероятно, воспринимают, используя одновременно нос и ВНО. И если обе системы могут понадобиться, когда определённый запах встречается в первый раз (например, когда молодой самец в первый раз определяет самку в период течки), то в последующие разы будет задействовано что-то одно: мозг, предположительно, извлекает воспоминания о предыдущих встречах, заполняя, таким образом, недостающую информацию.

Как и собаки, кошки уделяют большое внимание запаховым меткам, оставленным другими кошками, как в моче, так и при трении о выступающие части предметов железами, расположенными вокруг рта. На морде у кошки расположены многочисленные выделяющие запах железы: под подбородком, по углам рта и под участками с редкой шерстью между глазом и ухом, в то время как само наружное ухо производит отдельный характерный запах. Нам мало известно о том, как кошки пользуются этими запаховыми метками, но они, несомненно, проявляют интерес к запахам других кошек. Так, к примеру, самцы способны различать запахи самок в различные стадии их течки, основываясь исключительно на характере выделений их лицевых желез. Каждая железа вырабатывает уникальную смесь химических веществ, часть которых даже используется для производства препаратов, способствующих уменьшению стресса у беспокойных кошек[101].

Кошка демонстрирует реакцию Флеймена — использует свой ВНО, чтобы обнаружить запах другой кошки, оставившей метку на ветке

Если не брать во внимание социальную функцию ВНО, то все другие органы чувств у кошек настроены исключительно на охотничий образ жизни. Причём в их распоряжении целый арсенал средств: кошки способны находить добычу визуально (их глаза одинаково эффективно функционируют при слабом освещении на рассвете и в сумерках), на слух (улавливая писк высоких тонов и шорохи) или с помощью обоняния (определяя запахи грызунов по их меткам). Когда кошка подбирается к добыче, то её исключительное чувство равновесия и чувствительные волоски на щеках и коленях позволяют ей сделать это максимально тихо и незаметно. Во время прыжка усы на морде кошки наклоняются вперёд, действуя, как коротковолновый радар, благодаря которому её пасть и зубы точно попадают в конкретную точку тела жертвы, нанося ей смертельный укус. Кошки эволюционировали, как охотники, и процесс одомашнивания здесь мало что изменил.

Ощущения кошки при этом — лишь половина истории. Её мозг должен разобраться в огромном количестве информации, которую поставляют глаза, уши, органы равновесия, нос и усы, а затем запустить её в действие. К примеру, скорректировать равновесие кошки, крадущейся по краю забора и выжидающей нужный момент для прыжка на мышь, либо помочь ей обнаружить во дворе запахи других кошек, побывавших там накануне ночью. Абсолютно весь объём информации, который выдаёт каждый орган чувств, фильтруется каждую секунду. Данный процесс можно сравнить с обширными хранилищами информации, что выводится на телеэкраны и мониторы в штаб-квартире НАСА во время запуска космического корабля: важна буквально каждая секунда транслирования, и только очень опытный наблюдатель знает, что в данный момент следует отсматривать, а что можно оставить без внимания. К сожалению, в настоящее время нам намного меньше известно о том, как обрабатывается информация, получаемая органами чувств, чем о том, как она генерируется.

Размер и устройство мозга кошки могут дать нам подсказки касательно их жизненных приоритетов. Исходная форма кошачьего мозга, как видно по форме черепа, эволюционировала минимум 5 000 000 лет назад. Некоторые части мозга, особенно мозжечок, активно обрабатывают информацию, связанную с равновесием и движением. И хотя нам всем известны случаи, когда кошки забирались на верхушки деревьев и не могли оттуда слезть, проблема здесь не в их уме или чувстве равновесия, а больше в том, что все когти у них направлены вперёд, поэтому при спуске они не могут использовать их как фиксаторы. У кошек хорошо развита та часть кортекса, которая ответственна за слух, так же как и обонятельные луковицы.

У кошек, в отличие от большинства других социальных представителей плотоядных, таких как волк и гиеновая собака, не столь хорошо развиты те части мозга, которые важны для регулирования социальных взаимодействий. Это неудивительно, учитывая одинокий образ жизни ближайших предков домашней кошки. Тем не менее, домашние кошки замечательно адаптируются к своему социальному окружению. Часть из них глубоко привязывается к людям, другие остаются жить в кошачьей колонии, и их единственное взаимодействие с людьми состоит в том, что они убегают и прячутся. Однажды сделанный, этот выбор уже не меняется, так как происходит в период социализации кошки. Кошки как вид способны адаптироваться к ряду различных социальных условий, но отдельные кошки обычно не могут. Недостаточная гибкость в данном вопросе, вероятно, определяет в конечном итоге строение их мозга, в частности, тех его частей, которые обрабатывают социальную информацию. Науке ещё предстоит раскрыть факторы, скрывающиеся за этими ограничениями, в результате которых современные кошки имеют ограниченный выбор, сталкиваясь с изменениями в их социальной среде.

КОШАЧЬЯ МЯТА И ДРУГИЕ ВОЗБУЖДАЮЩИЕ СРЕДСТВА

Учёные пока ещё не поняли, почему кошки так остро реагируют на кошачью мяту — традиционный компонент кошачьих игрушек. Причём не все кошки реагируют на неё. Только один ген ответственен за то, будет ли кошка реагировать на этот препарат или нет. У многих кошек, примерно у одной из трёх, обе копии этого гена являются дефектными, что не оказывает заметного влияния на поведение или общее здоровье кошки.

Поведение кошки, понюхавшей кошачью мяту,— это причудливая смесь игры, процесса еды и женского сексуального поведения, и не важно, самец это или самка. Поначалу кошка может играть с игрушкой, посыпанной кошачьей мятой, словно она воспринимает её как маленькую добычу, но потом следуют приступы явно экстатического состояния, когда животное трётся мордочкой и катается по полу, что напоминает поведение самки в сезон спаривания. У большинства кошек также текут слюни, и они пытаются лизать кошачью мяту. Данное поведение может продолжаться несколько минут, пока кошка не придёт в себя и не удалится из комнаты. Но если оставить игрушку на том же месте, кошка может повторить всё в той же последовательности, хоть и с меньшей интенсивностью, двадцать-тридцать минут спустя.

Есть ещё несколько растений, которые запускают похожую реакцию. Это, в частности, актинидия полигамная, или серебряная лоза, и корни лианы киви, которая, несмотря на своё название, была завезена из южного Китая. В 1970‑е об этих корнях узнали первые французские садоводы, занимавшиеся выращиванием киви. К своему прискорбию, они обнаружили, что кошки выкапывали и жевали всходы лианы киви. Все три растения содержат похожие ароматические вещества, которые предположительно ответственны за кошачью реакцию.

По воле эволюционного случая эти вещества стали воздействовать на кошачий нос, запуская в мозге нейронные цепи, которые при обычных условиях не активизировались бы одновременно. Этот процесс происходит в обход нормальных механизмов, которые бы не дали кошке выполнить два несовместимых действия сразу. Во время приступов забытья, вызванных кошачьей мятой, кошки, похоже, становятся незащищёнными и открытыми для нападения. А так как они предположительно не получают никакой долгосрочной выгоды от подобного опыта, процесс эволюции должен был бы «стереть» соответствующий ген. Большинство видов кошачьего семейства, от львов до домашних кошек, реагирует на эти растения одинаково, так что этот ген, вероятно, эволюционировал несколько миллионов лет назад. Почему так произошло, пока остаётся тайной.