Цветное зрение у животных

Различают ли животные цвета? Это интересный вопрос, но дать на него точный и исчерпывающий ответ нелегко. Нам, обладающим цветным зрением, трудно представить себе вселенную без красок, и у нас, естественно, возникает предположение, будто все живые существа также воспринимают окружающий мир в виде многокрасочных картин. Однако такое представление не соответствует действительности.

Цвет — понятие довольно произвольное и трудноопределимое. Цветоощущение нелегко исследовать и объяснить; именно поэтому ученые издавна испытывали трудности в объективном и точном толковании этой способности. В сущности, ни один предмет не обладает цветом; он просто поглощает белый дневной свет и отражает при этом лишь одну долю этого света, ту или иную часть солнечного спектра. Так, например, зеленые листья дерева поглощают все части спектра, кроме зеленой, которая ими отражается; именно это и делает их зелеными для наших глаз.

Попробуйте объяснить слепому, не прибегая к сравнениям, что такое красный цвет. Это окажется совершенно невозможным. Даже среди зрячих людей широко распространены различные степени цветовой слепоты. Один и тот же цвет люди зачастую оценивают по-разному; кроме того, наша оценка цветов продолжает совершенствоваться и меняться. Ведь Гомер постоянно называет море винно-красным, а у некоторых древнегреческих авторов встречается упоминание о зеленом цвете человеческого лица.

В конечном счете, все здесь упирается в особенности воспринимающего оптического аппарата — достаточно небольшого дефекта или отклонения от нормы, например отсутствия у человека одного из трех светочувствительных «проводов», ведущих от сетчатой оболочки глаза к мозгу. Каждый из упомянутых проводящих путей обеспечивает восприятие одного из основных цветов: красного, зеленого или синего. У большинства дальтоников нет зеленого «провода»; у других — отсутствует красный «провод», и они слепы к красному цвету. В физическом смысле изменения в организме человека при этом крайне незначительны; они сводятся лишь к особенностям нервной системы. Имеются все основания полагать, что у ряда животных, имеющих глаза, сходные с человеческими, совершенно нет тех небольших деталей, которые обеспечивают цветоощущение.

МИР БЕЛОГО И ЧЕРНОГО

Из сказанного достаточно ясно, как трудно (учитывая также, что и сами мы в какой-то незначительной степени можем страдать дальтонизмом) применять к другим существам наши ограниченные и не вполне точные знания в области цветоощущения. Данной теме посвящено немало исследований, но многие из них недостаточно доказательны. Чрезвычайно трудно установить, различает или нет то или иное животное цвета. Ведь сами животные не в состоянии ответить на этот вопрос. Более того, почти всегда трудно решить, на что реагирует животное — на цвет или на степень яркости и белизны предмета. Поэтому для того, чтобы эксперимент представлял ценность, необходимо применять цвета, равноценные по яркости и степени белизны. В противном случае подопытное животное, особенно если оно относится к высшим животным, может отличить красный цвет от зеленого по относительной яркости, как это имеет место у людей, страдающих дальтонизмом.

Но, несмотря на очевидные ограничения, мы все же кое-что знаем в этой области. Так, можно с уверенностью сказать, что почти все млекопитающие, за исключением всех видов обезьян, совершенно не различают цветов. Они живут в мире черного и белого со значительным диапазоном промежуточных серых оттенков. Они зачастую отчетливо улавливают разницу в интенсивности черного цвета, в световой насыщенности белых и серых тонов. Последнее обстоятельство нередко приводит людей к выводу, будто определенные животные (например, собаки) различают некоторые цвета.

Как часто восхищенный хозяин готов поклясться, что его собака опознает по цвету платье, даже если оно надето на незнакомом человеке, что она различает миску или подушку исключительно по их окраске! Трудно представить себе, что можно жить в мире, лишенном красок! Между тем большинство млекопитающих по своим повадкам относится к типу ночных или сумеречных животных; они выходят из убежищ только тогда, когда мир начинает погружаться во мрак и терять свои краски, освещенный лишь слабым и неверным светом луны.

Впрочем, и для людей все это не так уж непривычно. Ведь мы легко смотрим одноцветные кинокартины; много газет и журналов до сего времени иллюстрируется однотонными фотоснимками, и мы воспринимаем их как отображение подлинной жизни. Простой рисунок, выполненный черным карандашом, часто кажется нам чрезвычайно естественным и живым. Несмотря на все пристрастие человечества к краскам, мы ощущаем их отсутствие значительно слабее, чем нам порой может показаться.

ТОРЕАДОРУ НЕ НУЖЕН КРАСНЫЙ ПЛАЩ

Собаки, кошки, кролики, крысы, лошади, овцы и даже быки не различают цветов, по крайней мере, в нашем понимании этого слова. В Испании в целях отработки наилучшей техники боя на арене проводилось много опытов по определению цветоощущения у быков. И хотя выяснилось, что ни один бык не в состоянии ясно и определенно выделить красный цвет из других и что быки вообще не чувствительны к красному цвету, классический костюм тореадора с его красным плащом вряд ли будет изменен. Красный цвет боевого плаща — уже установившаяся и прочная традиция, хотя сами тореадоры прекрасно знают, что не цвет плаща, а производимые им движения побуждают быка бросаться в атаку. Разъяренное животное нападает независимо от цвета плаща, которым его дразнят.

Множество экспериментов над другими млекопитающими, в частности кошками, лошадьми, крысами и собаками, дали те же результаты. Животных обычно приучали к тому, что один какой-нибудь цвет ассоциируется с кормлением, а другой — нет. После того, как у животного выработается определенная реакция на цвет, яркость не связанного с пищей цвета постепенно изменяют, чтобы убедиться, что выбор животного не определяется степенью яркости.

Если в результате изменения яркости наступает момент, когда реакция животного перестает быть постоянной и оно одинаково реагирует на оба цвета, можно сказать с уверенностью, что данное животное не различает цвета, во всяком случае в нашем понимании этого слова. Если же животное, желая получить пищу, правильно выбирает цвет независимо от его яркости, мы приходим к выводу, что оно способно отличать друг от друга эти два цвета. Правда, это еще не дает ясного ответа на вопрос о цветоощущении в целом; подопытное животное необходимо «проверить» и на другой паре цветов. Естественно, что такие эксперименты, как правило, сложны и длительны; надо тщательно следить за тем, чтобы на опыт не влияли посторонние факторы: запах, шум, положение пищи, время дня, другие цвета или освещение и т. п.

Так или иначе, проведенные до настоящего времени опыты с достаточной убедительностью продемонстрировали как общую неспособность большинства млекопитающих различать цвета, так и факт наличия хорошего цветоощущения у одной из групп млекопитающих — обезьян. Интересно отметить, что для животных упомянутой группы, способных различать цвета, характерна также и яркая окраска. (Можно было бы также предположить, что цветоощущение связано с развитием высшей нервной деятельности, однако это не так: птицы, рыбы, пресмыкающиеся и насекомые часто способны различать цвета.) Вспомним хотя бы о большом значении ярко-синего и розового цвета в половой жизни мандрил и других обезьян.

Для большинства же других млекопитающих характерна неяркая окраска: различные сочетания желтовато-серых, коричневых и черных цветов; нередко встречается и белый цвет, связанный с естественной маскировкой. Более яркие расцветки у некоторых животных — либо результат искусственного скрещивания (это относится к собакам, крупному домашнему скоту), либо естественная цветовая защита, выработанная в условиях прежней окружающей среды. Красноватый цвет самца лисицы, каштановый оттенок белки или желто-коричневая окраска медведя — все эти расцветки превосходно подходят к соответствующему природному окружению. Таким образом, учитывая коррективы на естественную маскировку, можно сказать, что наличие у животных ярких красок на теле является определенным признаком их способности различать цвета.

РОЛЬ ЦВЕТА В ЖИЗНИ ПТИЦ

Это можно со всей очевидностью проследить на птицах. Как известно, яркое оперение имеет у большинства птиц важное значение в период спаривания; это является прямым доказательством их способности различать яркие краски. Можно соглашаться или спорить с Дарвином, высказавшим предположение о том, что яркая расцветка птиц-самцов помогает продолжению рода, делая их более привлекательными для самок. Так или иначе, яркое оперение играет в жизни птиц значительную роль.

Птицы обычно хорошо различают желтые, красные, зеленые и оранжевые оттенки. Синий цвет они видят хуже — отсюда относительная редкость ярко-синего оперения. Лишь немногие птицы, по-видимому, способны различать фиолетовый цвет. Этот цвет встречается в их оперении весьма редко. Когда же в окраске птиц и бывает синий или фиолетовый цвет (например, у соек, зимородков, попугаев-макао), то он почти всегда очень ярок. Это наводит на мысль, что указанные цвета доступны зрению птиц только при условии их повышенной яркости. Австралийский лирохвост, известный необычной формой и красками оперения, способен различать как синий, так и фиолетовый цвет: он даже подыскивает растения с цветами этих оттенков и приносит их в гнездо. Однако, как правило, птиц привлекает главным образом блеск и яркость, будь то какое-то отличительное пятно в оперении, лепестки цветка, луч маяка, блестящие предметы (известно, что галки и сороки часто похищают и прячут их).

Над птицами производилось меньше опытов, чем над млекопитающими, — возможно, потому, что их способность различать цвета подтверждается самим их видом. Проведенные опыты касались почти исключительно тех птиц, которых без затруднений можно держать в неволе. Серия экспериментов, проведенных с обыкновенными домашними курами, дает возможность понять некоторые специфические трудности, возникающие при исследовании цветоощущения у птиц. Перед курами рассыпали зерно, осветив его лампами разных цветов. Куры склевали все красные, зеленые и желтые зернышки и не тронули освещенных синим светом. Отсюда был сделан довольно естественный вывод о слепоте кур к синему цвету. Лишь при проведении дальнейших опытов было установлено, что при некоторой настойчивости можно добиться, чтобы куры стали клевать и синие зерна. Причина, по которой они первоначально отказывались от синих зерен, заключается в том, что курам обычно не приходится иметь дело с пищей синего цвета.

Некоторые рыбы также различают определенные цвета. Как установлено, окунь, форель, мелкие рыбы — пескарь и колюшка — способны различать широкий диапазон красок. Окуней и некоторых других рыб в течение длительного времени кормили окрашенными в красный цвет личинками; после этого они легко поддавались обману, когда им бросали красную шерсть. Подобные же опыты проводились с пищей, окрашенной в желтый, оранжевый, зеленый и коричневый цвета. Пильчатые и обычные креветки также обладают цветоощущением. Все разновидности рыб, могущие менять окраску в зависимости от окружающей обстановки, как видно, в состоянии различать и соответствующие цвета. Как ни странно, никаких убедительных опытов не было проделано с хамелеонами, известными своей способностью изменять окраску тела; они, видимо, также умеют различать некоторые цвета. Установлено, что способностью цветоощущения обладают черепахи, а также многие виды ящериц. Некоторые ящерицы не выносят соли; поэтому можно приучить их отличать определенный цвет, если на бумагу этого цвета класть пропитанных солью червей.

Насекомые, как правило, обладают цветоощущением, но у различных их представителей оно значительно варьируется. Больше всего опытов по его определению проводилось над пчелами.

Наряду с иными был проведен и следующий несложный эксперимент. Небольшие квадраты серой бумаги (различных оттенков, но одинаковой яркости) располагались в шахматном порядке; в центре размещался синий квадрат. На каждом квадрате устанавливалась кормушка, причем в кормушке, находившейся на синем квадрате, был налит сироп, остальные были пусты. Через некоторое время пчел удалось приучить летать только к синему квадрату, даже если его положение относительно других изменялось.

Когда же синяя бумага была заменена красной (одинаковой яркости), пчелы оказались дезориентированными — они не умели отличить красный квадрат от серых. Пчелы слепы не только к красному цвету; они живут как бы в мире синих, фиолетовых и желтых оттенков; вместе с тем они (как и ряд других насекомых) способны проникнуть дальше человека в ультрафиолетовую часть спектра. Конечно, насекомые, являющиеся переносчиками пыльцы, летят к цветам, руководствуясь не только цветом, но и запахом; об этом свидетельствует, в частности, то, как легко пчелы находят цветы ивы, плюща, липы.

МОСКИТЫ ПРЕДПОЧИТАЮТ ЧЕРНОЕ

Как правило, цветоощущением обладают лишь насекомые с хорошо развитыми, фасеточными глазами. Наилучшим цветоощущением среди насекомых обладают стрекозы; второе место, по-видимому, занимают осовидные мухи, а также некоторые разновидности бабочек и мотыльков. Обыкновенные мухи различают синий цвет; они его, вероятно, не любят, так как сторонятся окон, вымытых синькой, синих стен и занавесок. Москиты, различающие желтый, белый и черный цвет, предпочитают, по-видимому, последний. В одном из изобилующих этими насекомыми районов Орегона (США) был проведен опыт, в котором участвовали семь человек, одетых в платье различных цветов. Было установлено, что наибольшее количество москитов привлекла черная одежда (1499 за полминуты); на втором месте, со значительным отставанием, оказалась белая (520 насекомых за тот же промежуток времени).

Автор: Дэвид Ганстон.