Во все уши. Про многозадачный орган, благодаря которому мы слышим, сохраняем рассудок и держим равновесие - [3]
Около 13,8 миллиарда лет назад произошло масштабное событие, ошибочно называемое Большим взрывом: материя, пространство и время абсолютно бесшумно возникли из бесконечно плотно сжатой энергии. С тех пор наша Вселенная благополучно расширяется. Первые девять миллиардов лет мы можем спокойно пропустить: для нас, землян, история становится интересной, когда около четырех с половиной миллиардов лет назад появился горячий шар расплавленной породы, на котором мы сегодня живем. Пока наша планета медленно остывала, ее постоянно бомбардировали гигантские глыбы, производя разрушительный эффект. Приблизительно через 100 миллионов лет после рождения Земли в результате столкновения с планетой размером с Марс на орбиту было выброшено столько материи, что из нее образовалась Луна. Это тоже не произвело совсем никакого шума, поскольку тогда еще не было атмосферы и, следовательно, воздуха. Только благодаря деятельности вулканов за миллионы лет вокруг нашей планеты сформировалась оболочка из газов. Если современный человек отправится туда на машине времени, он не сможет дышать из-за нехватки кислорода в горячем воздухе, но хотя бы что-то услышит, а именно мощные извержения вулканов. Но в то время никаких слушателей и в помине не было.
После того как Земля достаточно остыла, шумовые эффекты стали гораздо спокойнее. Те, кто, подобно мне, вечно жалуются на плохую погоду, сочли бы это место слишком успокаивающим, если не сказать депрессивным, – дождь тогда лил буквально нон-стоп. И это был не просто один дождливый день: шум от падающих капель дождя был слышен по всему миру, и так продолжалось более сорока тысяч лет!
Этого небольшого по космическим меркам периода дождей хватило, чтобы на планете образовались океаны. Но даже шума морских волн поначалу никто не слышал, потому что живых существ с ушами еще не существовало. В океанах развивались одноклеточные организмы и появились сине-зеленые водоросли. Следующие три миллиарда лет молчаливые подводные обитатели занимались тем, что производили кислород посредством фотосинтеза. В конечном счете он высвобождался в атмосферу, а вокруг планеты формировался защитный озоновый слой.
В этих условиях окружающей среды, около 540 миллионов лет назад, произошло другое важное событие со взрывным названием, по сей день определяющее нашу жизнь: так называемый кембрийский взрыв. На этот раз в действительности ничего не взрывалось. Этот термин, скорее, обозначает гигантский эволюционный толчок. Всего за несколько миллионов лет появились представители практически всех современных видов животных, включая и наших далеких предков. Причины такого внезапного скачка эволюции составляют предмет споров среди ученых. Факт в том, что спустя более чем 13 миллиардов лет, прошедших после возникновения Вселенной, на протяжении которых не было слышно ни единого звука, нашу планету внезапно заселили живые существа, способные чувствовать. Но что привело к развитию слуха?
Этому предшествовало появление другого жизненно важного органа восприятия, который сегодня по-прежнему находится в наших ушах. Я никогда о нем не задумывался до появления болезни, вызывающей головокружения. Это вестибулярный аппарат.
Верх и низ в древнем море, и как речные раки научились стоять на голове
За миллионы лет до кембрийского взрыва в древнем океане уже плавали кишечнополостные. Хотя у этих доисторических медуз не было ни костей, ни глаз, ни ушей, они все же имели с нами, людьми, кое-что общее: умение отличать верх от низа. Кишечнополостные животные обладали примитивным органом равновесия, нечто подобное есть и сегодня у медуз и раков. Этот орган представлял собой небольшой пузырь, наполненный жидкостью. Внутри находился крошечный камешек из кальция, который был тяжелее окружающей жидкости и под действием силы земного притяжения обычно опускался вниз. На нижней поверхности пузырька располагались тонкие сенсорные волоски. Когда кальциевый камень попадал на них, волоски отклонялись, подобно тумблерам. Затем они производили электрический стимул, передававшийся нервной системе. Такая примитивная сеть нервных путей пронизывала все тело кишечнополостных и функционировала настолько хорошо, что мозг им был не нужен, а значит, его и не было. В зависимости от положения животного камешек наталкивался на различные сенсорные волоски, и существо могло ориентироваться в пространстве. О конкретных преимуществах такого восприятия можно только догадываться. Вероятно, оно не давало кишечнополостным погружаться слишком глубоко, где высокое давление водных масс могло бы их раздавить.
У сегодняшних медуз и других беспозвоночных животных вся внутренняя поверхность плавательных пузырей целиком покрыта сенсорными волосками. Представьте себе мяч, внутри которого повсюду располагаются маленькие тумблеры. В этот мяч заключен небольшой тяжелый шар. Если мяч катать по полу, поднимать или встряхивать, шар внутри будет многократно активировать своим весом различные переключатели. Когда шар отодвигается от переключателя, он возвращается в исходное положение.
Кстати, такую систему можно полностью сбить с толку, если перехитрить гравитацию Земли. Это удалось исследователям в эксперименте с речными раками.
