Трудно обучить животное, применяя слишком сильное поощрение или наказание. Если животному очень нравится испытываемое ощущение, которое целиком поглощает его внимание, то его нельзя научить выполнять задачи, требующие тонкой дифференцировки.
Более сложного и менее интенсивного эмоционального эффекта можно достигнуть, раздражая определенные системы мозга. Я обнаружил, что максимальная способность к обучению у дельфинов и обезьян наблюдается при локализации электродов в боковых частях лобных долей мозга.
Существуют данные [27], что у человека раздражение этих участков вызывает сильное чувство удовольствия без определенной направленности, т. е. оно не связано ни с половым чувством, ни с определенной пищей, ни с утолением голода или жажды и т. п. Насколько мы можем определить, многие из этих систем возбуждения неистощимы; они оказывают мощное воздействие в течение всего времени бодрствования животного, и многократное раздражение не ослабляет эффекта.
Используя эту методику "поощрения раздражением", мы вполне убедительно показали, что дельфины могут издавать звуки двумя различными способами. Один это обычный для них способ издавать звук, когда они находятся под водой, а другой состоит в пропускании воздуха через дыхало, что вызывает звуковые колебания, слышимые человеком.
Существует, конечно, много препятствий для установления взаимопонимания между дельфинами и людьми. Рассмотрим деятельность дельфинов в сравнении с нашей. У них нет письменности с ее неизбежными описками. У них нет рук, и они ничего не строят. Они не нуждаются в средствах передвижения, поскольку эти средства заложены в самом их строении. Они могут плыть со скоростью 20 узлов[4] и за несколько дней в поисках пищи или воды нужной температуры покрывают расстояния в несколько тысяч морских миль. Им не надо делать запасы пищи, поскольку она в изобилии имеется в море. Они не нуждаются в одежде или убежище. Им не нужно в такой степени противодействовать силе тяжести, как нам. Сопротивление силе тяжести у них распределено по всей поверхности тела, а не сосредоточено на подошвах ног или ягодицах, как у нас.
Мы установили, что у дельфинов не наблюдается полной потери сознания ни при каких обстоятельствах (даже при наркозе, эпилептических судорогах или достаточно тяжелых ранениях головы).
По-видимому, дельфины не обладают тем автоматизмом дыхательного центра, который обеспечивает нам дыхание в бессознательном состоянии. У дельфина, находящегося под водой, дыхание, по-видимому, полностью заторможено, и, чтобы начать дышать и снять это торможение, он должен всплыть на поверхность. При ином механизме дыхания вода проникла бы в легкие и животное захлебнулось бы. Если «нокаутированное» животное не может очнуться, его выносят на поверхность товарищи.
Однажды, когда дельфина опускали в воду, он ударился головой о край бассейна, потерял сознание и стал опускаться на дно. Другие дельфины вытолкнули его на поверхность и удерживали там до тех пор, пока у него не восстановилось дыхание.
Этот случай служит иллюстрацией другой особенности дельфинов: дельфины общественные животные, оказывающие помощь друг другу. Для них характерна очень тесная связь между матерью и детенышем: малыш сосет мать в течение 18–21 месяца.
За время этого длительного вскармливания мать, очевидно, многому учит его просто на собственном опыте и, возможно, с помощью "речи".
Возможно, что весь накопленный опыт передается у дельфинов примерно так же, как передавались знания у примитивных человеческих племен, через длинные народные сказания и легенды, передаваемые изустно от одного поколения другому, которое в свою очередь запоминало их и передавало дальше. Способность к быстрому и прочному запоминанию, необходимая при та ком обучении, требует очень крупного мозга. Наша письменность, книгопечатание и другие способы хранения информации вне мозга в значительной степени освобож дают нас от необходимости запоминания. Дельфинам же приходится все хранить в памяти, поскольку у них нет ни библиотек, ни картотек, ни языка (в частности языка символов), кроме, возможно, звукового. Среди известных нам китов нет ни одного, у которого мозг был бы меньше, чем у человека; быть может, дышащему воздухом млекопитающему нужен очень быстродействующий и крупный мозг, чтобы запомнить все те сведения, которые ему необходимы для жизни в море.
Возможно, что их образ жизни подобен жизни степных кочевников, и они перегоняют с места на место свои стада рыб. Все это еще надо выяснить. Способы ориентации этих животных в воде тоже остаются загадкой. Мы ничего не знаем о том, каким образом некоторые виды дельфинов безошибочно ориентируются в открытом море, проплывая буквально тысячи миль в нужном на правлении.
Возможно, что дельфины используют в качестве ориентиров луну, звезды и солнце. Но, находясь под водой, очень трудно смотреть через нее под углом менее ЗО градусов, так как сильный блеск воды ухудшает видимость. Если нырнуть под воду в маске и затем оглянуться и посмотреть вверх, то все, кроме участка, расположенного непосредственно над головой, будет выглядеть искаженным, как в плохом зеркале. Чтобы избежать этого эффекта, дельфины высовывают голову из воды и осматриваются на воздухе, устраняя тем самым помехи, создаваемые преломлением и отражением света. В Мэрилэнде самка дельфина, по имени Полли, имела обыкновение высовывать из бассейна голову и высматривать нас в находящейся поблизости лаборатории. В естественных условиях они выпрыгивают из воды и совершают курбеты. Удавалось наблюдать, как они выскакивают из воды, крутятся на месте и проделывают в воздухе сложные повороты ("бочки"). Быть может, для того, чтобы устранить помехи, вызванные отражением света от поверхности воды, они специально выскакивают из воды, когда им нужно посмотреть на звезды, луну, солнце, землю и т. п., которые они используют для ориентировки. В воздушной среде они видят так же великолепно, как и в воде. Наше зрение гораздо менее совершенно. Чтобы видеть под водой так же, как и на воздухе, мы должны надевать маску, с тем чтобы непосредственно перед глазами оставался слой воздуха. Каким образом дельфины прекрасно видят в воде без подобных искусственных приспособлений, пока остается загадкой. Конечно, они, быть может, используют для отыскания направления какие-то иные способы, о которых нам ничего не известно. Возможно, например, что они учитывают глубину моря, характер дна, морские течения, температуру воды, соленость, состав планктона, вкус воды и т. д.
Чтобы установить с этими животными полное взаимопонимание, необходим большой энтузиазм. Мы должны напрячь все свое воображение и углубиться в области, о которых ничего толком не известно. Гипотезы, конечно, полезны, но их нельзя принимать на веру, пока не будут накоплены данные, подтверждающие или отрицающие их. Мы не знаем, в какой мере дельфины способны общаться друг с другом, однако есть основания предполагать, что между ними существует связь, причем они могут передавать друг другу довольно сложные сообщения.
Люди (и животные), которые участвуют в проводимых исследованиях, должны быть отважными, непреду бежденными, разумными, наблюдательными и проворными, а также добрыми. Дельфины имеют большой и тонко организованный мозг, и поэтому следует подумать, можно ли относиться к ним так же, как к другим, менее интересным для нас, животным. Очень важно попытаться установить связь их "точки зрения" с нашей путем увеличения наших знаний об их "точке зрения" и об ее отличии от нашей. В то же время мы должны пытаться выделять их из той категории животных, к которой мы относим шимпанзе, кошку, собаку и крысу. Вероятно, их умственное развитие сравнимо с нашим, хотя чрезвычайно своеобразно. Если мы хотим получить сколько-нибудь важные результаты в работе с дельфинами, мы должны преодолеть нашу самовлюбленность, наши опасения перед чуждым и необычным и различные предрассудки, которые мы привносим в работу с этими животными.
ГЛАВА II
Мое знакомство с китом
Водными млекопитающими я заинтересовался в 1949 году после тропической бури, обрушившейся на Новую Англию. Находясь в ВудсХоле (Массачусетс), я и нейрохирург Джордж Остин читали за завтраком "Бостон Геральд". В последней строчке сообщения о буре говорилось: "В Биддерфорд-Пуле (Мэн) на берег выброшен кит". Мы стали обсуждать возможности заполучить мозг этого кита, так как хотели выяснить, дей ствительно ли мозг китов столь велик во много раз больше человеческого. Я слышал, что мой прежний сосед по Свартмору, доктор Пер Шоландер, работает в Морской биологической лаборатории в Вудс-Холе. Он знает о китах больше, чем кто-либо другой из моих знакомых.
Мы нашли «Пита» Шоландера в библиотеке; после нескольких минут разговора он пришел в восторг от нашей идеи и пожелал поехать в Мэн, чтобы помочь нам извлечь мозг.
Мы позвонили береговой охране в Биддерфорд-Пул, где нам сказали, что есть и другие люди, которые также хотят вскрывать кита. Они предложили организовать охрану туши, чтобы помешать любопытным повредить ее, а мы согласились поделить кита с другой заинтересованной группой. Вооружившись плотничьим инструментом и 135 литрами формалина, взятыми в лаборатории, мы отправились на машине Шоландера в пятичасовое путешествие.
Во время поездки Джордж и я при каждом удобном случае расспрашивали Шоландера о китах. Он был убежден, что эти животные необычайно интересны для исследования, что у них самый крупный мозг из всех животных на земле и что смелый исследователь может обнаружить у них много неожиданного.
Впервые мы услышали о способности китов погружаться на огромные глубины.
Оказывается, находили кашалотов, зацепившихся нижней челюстью за петли подводного трансокеанского кабеля на глубине более 1 километра [8]. Пит прикреплял к гарпунам манометры и обнаружил, что киты могут погружаться на глубину 300 метров и более [48]. Он исследовал дыхание некоторых мелких китообразных (дельфинов) во Флоридском Маринлэнде, где их содержат в маленьких бассейнах [10]. Пит познакомил нас также со ставшими теперь классическими (среди ученых) данными Мак-Брайда и Хебба [37] об играх и поведении этих животных в брачный период. Он поведал нам о размерах самого крупного животного на земле — кита, достигавшего размеров 15 слонов [2], и рассказал нам об исследованиях про фессора Яна Янсена в Осло, посвященных мозгу финвала.
В ходе разговора выяснилось, что до сих пор ни на одном из представителей китообразных, даже из самых мелких, не проведено ни одного успешного нейрофизио логического и психологического исследования. Мы подозревали, что нейроанатомические исследования этих животных были проведены на мозге особей, погибших так давно, что многие клетки успели разрушиться в процессе посмертных изменений. Пит выдвинул много увлекательных проблем и планов будущих исследований, так много, что совершенно подавил нас.
Мы приехали в Биддерфорд-Пул к вечеру и при со действии береговой охраны подъехали на джипе к бе регу. Там стоял сторож с грозным револьвером, и толпа держалась на почтительном расстоянии от нашей драгоценной туши. (Позднее мы выяснили, что отвратительный запах оказывал существенную помощь охране.)
Это было мое первое знакомство с одним из мифиче ских "чудовищ моря". Я испытывал трепет и чувствовал себя карликом, глядя на выброшенное морем огромное животное, лежавшее на правом боку. Кит был весь черный и имел в длину 8,5 метров, а в поперечнике в самой широкой части около 1,2 метра. Был виден левый глаз, расположенный как раз позади угла гигантской челюсти. Мы обратили внимание на его закругленный нос. Спин ной плавник и громадные грудные плавники были весьма внушительны. Дыхало в форме полумесяца имело около 7,5 сантиметров в поперечнике. Я подумал: как живет эта гора мяса, что она думает и общается ли она со своими сородичами? Мы все молчали, ощущая благоговейный трепет перед этим китом.
Когда мы достигли берега, Пит, внимательно при смотревшись к киту, сказал, что это гринда, вероятно, Globicephala melaena ("круглоголовый черный") — один из представителей семейства Delphinidae, в которое вхо дят дельфины и морские свиньи.
Животное лежало на боку, наполовину погруженное в песок, куда его выбросили огромные волны тропической бури. Оно находилось за линией прилива. Для того чтобы удобно было добираться до черепа, Пит предло жил перевернуть кита на брюхо. Все посмотрели на него с удивлением, так как кит весил несколько тонн. Но Пит оказался чрезвычайно находчивым.
Он предложил прорезать отверстие в громадном спинном плавнике, привязать к нему трос, прикрепленный другим концом к джипу, повести джип по берегу и таким образом пере вернуть кита в нужное положение.
После пяти или шести попыток нам удалось пере вернуть кита. Джип остановили и поставили на тормоза. Теперь кита можно было анатомировать.
Береговая охрана дала нам большие кухонные ножи и топорик. Мы начали «вскрытие» чудовища большой пилой, следуя указаниям Шоландера.
Другие лица, желавшие вскрывать кита, еще не при ехали. Мы слышали, однако, что они просили не повре дить дыхательные пути (дыхало и воздухоносные пути; см. Приложение 1).
Довольно решительно мы заявили, что сможем извлечь мозг, не повреждая дыхательных путей. Мы еще не знали анатомии этих животных.
Под руководством Шоландера мы «вгрызлись» в кита и неожиданно почувствовали ужасное зловоние. Этот кит был мертв уже не один день и, кроме того. слишком долго пролежал на солнце. Он совершенно разложился и издавал очень сильный запах нечто среднее между запахом протухшего мяса и прогорклого масла.
Пит показал, что дыхало расположено у самого переднего края черепной коробки, т. е. открывается как раз над скошенным лбом. Большая выпуклость (лобный выступ) над верхней челюстью представляет собой про сто фиброзную ткань, пропитанную жиром. Итак, ис пользуя дыхало в качестве ориентира, мы сделали по зади него надрез до самого сала, а затем пропилили приблизительно 10 сантиметров сала и 10 сантиметров мышц и подошли к стенке черепа. Зловоние вынуждало нас часто зажимать носы. После тщательного удаления мышц и сала с черепа (что было очень трудно сделать), д-р Остин, наш нейрохирург, принялся долбить череп топориком.
Череп имел в толщину около 5 сантиметров, и потре бовалось довольно много времени, чтобы обнажить мозг. Тем временем приехала пара, интересовавшаяся дыха тельной системой.
Они были несколько расстроены тем, что мы работаем так близко от дыхательных путей, и сказали нам об этом. Однако они оказались старыми знакомыми Шоландера, и он представил нас Уильяму Шевиллу и его супруге Барбаре Лоуренс.
Тем временем д-р Остин обнажил всю верхнюю поверхность мозга, и мы приготовились перенести мозг в фиксирующий раствор формалина. Мы заметили, что он намного больше человеческого, имеет более правильную сферическую форму и выглядит как две огромные боксерские перчатки с торчащими в стороны большими пальцами. Щели, извилины и борозды были значительно более сложными, чем на человеческом мозге.
Отметив эти особенности, д-р Остин приступил к из влечению мозга из черепной коробки.
Для этого он сделал небольшое отверстие в мозговых оболочках, и, когда протухшая жидкость вытекла на землю, мозг спался, как лопнувший воздушный шарик. Мы были крайне разочарованы, но зато узнали, что у кита мозг после смерти разрушается крайне быстро; тепло, образующееся в результате обмена веществ, из-за огромной массы и толщины сала не может после смерти выделиться в окружающую среду.
Мы решили вернуться в Вудс-Хол. Уже смеркалось. Тем временем супруги Шевилл принялись исследовать механизм клапанов дыхала. Последнее, что мы видели в сумерках на берегу, это Барбару Лоуренс, засунувшую по локоть руку в дыхало и ощупывающую дыхательные пути.
Прежде чем отправиться назад в ВудсХол, мы пе реоделись и положили одежду и теннисные туфли, в ко торых производили вскрытие, в багажник машины. Когда спустя 5 часов мы приехали в Вудс-Хол, одежда, к нашему удивлению, больше не пахла. Запах был сильным, но быстро улетучивался.