Глаза птиц, которые много времени проводят на земле и ищут корм на ощупь, вроде киви или вальдшнепа, сдвинуты на затылок и могут разглядеть кое-что находящееся сзади. У сов, наоборот, глаза переместились на «лицо», и взрослые птицы смотрят на все сразу двумя глазами. У них отличное зрение, ведь они охотятся в сумерках. Правда, поле зрения совы, то, что она может видеть, не поворачивая головы, — очень узко, а глаза намертво закреплены в орбитах. Это обстоятельство послужило поводом считать, что совы днем при солнце ничего не видят. Отлично видят, но только то, что прямо перед ними. Все, что сзади, сверху, с боков, внизу, в поле зрения не попадает. Потерю подвижности глаз компенсирует шея, позволяющая поворачивать голову на 180 градусов.
Глаз не воспринимает инфракрасные лучи. Они несут слишком мало энергии и не способны вызвать в зрительных пигментах фотохимическую реакцию. Это, конечно, не означает, что электромагнитные колебания инфракрасного диапазона совершенно недоступны нашему восприятию. В коже человека и большинства позвоночных много тепловых рецепторов. Непосредственно на инфракрасные лучи они не реагируют, но когда они согреют кожу, терморецепторы зарегистрируют это и проинформируют мозг. У большинства животных терморецепторы служат лишь для того, чтобы следить за температурой окружающей среды и собственного тела, и только у очень немногих есть настоящие тепловые «глаза». Они предназначены для ночной охоты, когда зрение помочь уже не может. Их применение основано на том, что теплокровные существа обычно бывают теплее окружающих предметов, особенно ночью, и излучают тепловые лучи.
Термолокаторы не получили широкого распространения. Среди позвоночных животных ими наделены лишь рептилии: питоны, африканские гадюки и ямкоголовые змеи. К последним относятся пользующиеся дурной славой гремучники и щитомордники, обитающие и на территории нашей страны. У ямкоголовых змей термолокаторы помещаются в ямках, расположенных по бокам головы между ноздрей и глазом, у африканских гадюк — позади ноздрей, а у питонов — на верхнегубных щитках. Устройство тепловых «глаз» несложно. В глубине шарообразного углубления находится тонюсенькая мембрана толщиной в 15 микрон, нашпигованная нервными окончаниями. Это и есть терморецепторы. А чтобы перепонка быстро нагревалась и не разбазаривала свое тепло в нижележащих тканях, она отделена от них воздушной полостью. Размещение воспринимающих элементов в глубине ямки помогает прослеживать направление тепловых лучей. Чтобы они достигли чувствительной мембраны, теплый объект должен находиться спереди. Расположенные в углублении терморецепторы экранированы от дуновений ветерка, который мог бы серьезно помешать повышению температуры перепонки, и защищены от механических повреждений.
Биологи еще далеки от понимания всех особенностей работы термолокатора, но, видимо, уже сейчас можно утверждать, что никаких новых изобретений при его конструировании сделано не было. Вероятно, чувствительные элементы термолокатора воспринимают не сами инфракрасные лучи, а реагируют лишь на изменение температуры мембраны. Нервные окончания улавливают повышение ее температуры всего на 0,002–0,003 градуса, которое возникает, если проникающие в ямки тепловые лучи приносят сюда 0,0005 калории в секунду. Теоретически это должно позволить змеям обнаруживать объекты, температура которых всего на 0,1 градуса отличается от окружающих предметов. При такой высокой чувствительности охотник не может не заметить «горячего» мышонка и другую дичь.
Тепловой «глаз» мог возникнуть только у холоднокровных существ. Температура тела млекопитающих и птиц столь велика, что она полностью нарушила бы работу чувствительных терморецепторов. Не мог тепловой «глаз» появиться у рыб и амфибий: вода не пропускает тепловых лучей. Пользоваться тепловым «глазом» можно лишь ночью, когда все объекты остывают до температуры окружающего воздуха и «видимость» становится удовлетворительной, а также в пасмурную погоду или в густой тени лесных дебрей, куда солнечные лучи не проникают.
Благодаря тому, что рецепторные ямки расположены по бокам головы, термолокатор позволяет точно определять направление на цель. Ямкоголовые змеи умеют оценить и расстояние до добычи. Предполагают, что в этом случае работа локатора осуществляется по тому же принципу, с помощью которого насекомые определяют расстояние «на глаз». Чувствительная перепонка, видимо, выполняет функцию сетчатки. О расстоянии до объекта позволяет судить угол, под которым на термочувствительную мембрану падают инфракрасные лучи, и район сетчатки, который они освещают, когда морда змеи точно направлена на теплый объект.
Терморецепторами активно пользуются многие насекомые: пчелы, комары, клопы, сверчки. Воспринимающие устройства для температурных сигналов, идущих издалека, чаще располагаются в антеннах, а для определения температуры почвы — в лапках. Благодаря тому, что антенн две, насекомые могут очень точно определять источник тепла. Почувствовав тепло приближающейся жертвы, комар будет до тех пор изменять положение тела, пока обе крохотные трехмиллиметровые антенны не станут получать одинаковое количество тепла. Кровососущие клопы легко обнаруживают источник тепла даже с помощью одной антенны. Повертев ею в разные стороны, клоп без труда замечает, в каком положении она нагревается быстрее, так как оказывается ближе к источнику тепла, и уверенно ползет в ту сторону. Зрение позволяет кое-что узнать и о своих соплеменниках, членах семьи или стада и обменяться с ними информацией. Для этого используется мимика, позы, специальные движения. Обмен информацией с помощью подобных сигналов возможен, лишь когда животные находятся рядом, то есть при интимных «беседах» между супругами, при брачных церемониях между женихом и невестой, для общения с детьми. Это в первую очередь относится к обитателям леса, где подобные диалоги могут проводиться только накоротке.
Сигналом может служить любое движение. У многих бабочек принято знакомиться на лету. Крылатый самец погонится за каждым летящим существом подходящего размера, но скоро повернет назад. Самку он узнает не по рисунку на крыльях, а главным образом по особенностям полета. Это ее удостоверение личности, ее сигнал самцу.
Не менее часто животные пользуются мимикой. Она не беднее, чем у нас, и всем понятна. Кто же не догадается, что слегка оскаленные зубы означают: «Не подходи, кусну!» И мы благоразумно не подходим, даже если это всего лишь маленькая собачонка, а не леопард, охраняющий остатки недавно добытой газели.
На язык жестов и мимики в лесу накладывает серьезные ограничения царящий там полумрак. Их удалось преодолеть, обзаведясь фонариками. На суше широкое развитие биолюминесценции присуще главным образом обитателям леса, в первую очередь влажных тропических джунглей. Правда, способность к свечению распространена преимущественно среди насекомых, но иногда способны светиться даже растения. В Бразилии растут грибы, дающие такой сильный свет, что местное население использует их как фонарики.
Светящиеся органы насекомых испускают лучи разной длины волны, но подавляющее большинство светится зеленым или красным светом. Одни насекомые включают свое освещение с наступлением темноты и их фонари горят до рассвета. Люминесцентные органы других генерируют прерывистый свет, используя разную длительность вспышек и интервалов между ними.
Скудная северная природа подарила русскому лесу только один живой фонарик — знаменитых Ивановых червячков, или попросту светлячков. Это они с наступлением темноты загораются зелеными огоньками на обочинах лесных дорог, на полянах и прогалинах. Таинственная прелесть зеленых искорок, разбросанных в траве или по невысоким кустарничкам, придает лесу особое очарование. У Ивановых червячков светится только самочка. Ростом она невелика, всего 2–3 сантиметра, с маленькой головкой и грудью, где расположены три пары ног, и большим мясистым брюшком. Вся она буро-коричневого цвета, за исключением нижней стороны трех последних члеников. Эти членики белые, а их хитиновая оболочка прозрачна. Здесь и находится фонарик.
В сумерках самка залезает на высокий стебелек и принимает такую позу, чтобы нижняя сторона брюшка была повернута вверх, а затем зажигает свет. Это сигнал самцам, чтобы было легче отыскать себе подругу. К маленьким лесным маячкам спешат женихи. Они значительно меньше самок, имеют крылья и хорошо летают. Сверху им отлично слышен призыв, простите, виден фонарик, и они спешат на зов. Кавалеры практически не светятся. Им это ни к чему.