Миры, невидимые нам: как животные воспринимают реальность и почему это меняет науку

Представьте, что вы — дельфин, который слышит нижней челюстью, или птица, чувствующая магнитное поле Земли. А может, вы осьминог, «видящий» свет кожей? О том, насколько разные сенсорные системы бывают у животных, узнали участники Биологического отделения от Алены Левченко, стажера-исследователя Лаборатории обработки сенсорной информации ИППИ им.А.А. Харкевича.

От лучей из глаз к науке: как все начиналось

Еще в XI веке арабский ученый Ибн аль-Хайсам (Альхазен) совершил революцию. В его эпоху считали, что зрение работает так: глаза испускают лучи, которые «ощупывают» объект. Альхазен, используя научные эксперименты, первым подверг сомнению эту теорию. Он детально описал строение глаза (хрусталик и сетчатку), тем самым заложив основы оптики.

Умвельт: почему животные живут в другом «пузыре реальности»

Ключ к пониманию сенсорных систем — концепция Umwelt («окружающий мир»), введенная биологом Якобом фон Икскюлем. Каждое существо живет в своем сенсорном пузыре: оно воспринимает только то, что могут уловить его органы чувств, и реагирует исходя из этого опыта. Например, лягушка может не заметить неподвижную гусеницу — та вне ее «умвельта». Если бы гусеницы никогда не двигались, некоторые земноводные умирали бы с голоду рядом с пищей!

Люди тоже «заперты» в своих пяти чувствах: мы часто страдаем антропоцентризмом и забываем про то, что существуют иные сенсорные системы. Например, мы не чувствуем магнитные поля или поляризацию света, как некоторые птицы и насекомые. Это значит, что, когда мы делаем выводы про какое-то животное, мы можем забыть учесть особенности его восприятия реальности.

Как ученые «понимают» животных: два главных метода

Чтобы понять, что на самом деле чувствует животное, используют две стратегии: поведенческие (психофизические) методы, когда ученые наблюдают за поведенческой реакцией существа на стимулы, и электрофизиологические, которые регистрируют электрическую активность нервных клеток.

Когда-то в XIX веке Пуркинье заметил, что его любимые красные цветы в сочетании с зелеными листьями выглядят по-разному утром и вечером. Он приглашал людей в лабораторию и спрашивал о восприятии цветов — это были первые поведенческие опыты!

Затем Холден Хартлайн в 1930-х первым записал сигналы от отдельных волокон зрительного нерва мечехвоста и получил Нобелевскую премию по физиологии в 1967 году. Как работает электрофизиологический метод: с помощью электродов фиксируют электрическую активность мозга и регистрируют импульсы нейронов в ответ на стимулы (свет, звук и т.д.). Сигнал усиливают, преобразовывают и передают на компьютер, а затем обрабатывают данные.

Изучение сенсорных систем животных напоминают нам о том, что реальность не едина. Сколько всего можно исследовать в этой области? Столько, насколько хватит фантазии.

Текст: Галя Новикова
Фото: Никита Галанцев

🌿 Мало кто знает, что сегодня...

— МедО не дали девушке из Избы поспать после ночного дежурства криками о том, что кто-то умирает.

— Машечка Антонова собирает команду неприятных людей.

— Самиздат расклеил 500 фотографий на стенах мастерской и сделал выставку зинов, среди которых есть тематические. Ребята гордятся своим творением, приходите посмотреть в 6 корпус. Будет фестиваль зинов 2 августа!

— В честь приезда нового лектора участники Самиздата делали колесо на лужайке.

— Ходят слухи, что Пресс-изба решила уплыть на сапе далеко и надолго. Весла уже нашли на ЦК.

— Изба устроила истерику посередине ЦК в честь огурца и забронировала пень, который назвала: «Пенизба».

— У ПсихО были массажные кайфушки, школьник не смог найти себе пару согласно правилам мероприятия, поэтому ходил по корпусам и просил себе несовершеннолетнего мальчика.

— Складная кровать (не раскладушка!) не позволила закрыть автобусы, пришлось играть в тетрис. Еще несколько человек оказались слишком широкоплечими и не смогли зайти в автобус одновременно. Все на погрузке услышали о себе много хорошего!

— Завпит зажралась (эту новость прислал завпит).

— Школьники «Ученической» рассказывали друг другу, что «Гриши Тарасевича не существует, его давно заменила нейросеть». Но кто тогда сейчас ходит по лагерю?

— Стало на одного завпита больше. А завтра вообще можно будет поймать всех как покемонов!

— В туалетах появились важные инструкции, обязательны к прочтению.

— Завпит запретила Мастерской исследования ценностей думать.

Пресс-изба вернется завтра с самыми важными новостями, которые вы больше нигде не узнаете.