Голова и клюв колибри должны быть более чувствительными, чем у других птиц.

Когда колибри пьют цветочный нектар, они не садятся на ветку с цветком, они зависают над ним в полёте. Им нужно точно выбрать, на каком расстоянии зависнуть: клюв должен достать до цветка, но крылья не должны задевать за него. И это не единственный трюк, который им доступен – колибри резко меняют направление полёта, могут лететь вбок, вертикально вверх или вниз, или вообще задом наперёд; в прошлом году мы писали, что сквозь узкие отверстие они вообще пролетают боком. Очевидно, что колибри очень точно чувствуют себя, своё расположение относительно предметов вокруг. Разумеется, зрение тут играет не последнюю роль, но одним зрением не отделаешься – у них должно быть хорошее осязание, чтобы чувствовать, как меняется сопротивление воздуха, как отражаются потоки воздуха от крыльев, куда дует ветер, в конце концов.

(Фото: Jim Culp / Flickr.com) 

В недавней статье в Current Biology говорится, что осязание у колибри действительно очень хорошее, во всяком случае, если сравнивать их с амадинами. Вообще осязание у птиц начали изучать позже, чем осязание у зверей, и те, кто его изучал, сразу столкнулись с другой организацией мозга: у млекопитающих осязательные сигналы приходят в кору полушарий, но у птиц коры нет. Тем не менее, со временем удалось установить, что в мозге у птиц есть две зоны, одна из которых собирает осязательные сигналы от головы, а другая – от остального тела. Правда, птиц на этот предмет исследовали немногих, и у некоторых из них обнаруживали свои особенности. Например, у сов те нейроны в мозге, которые должны принимать сигналы от кожи «лица», обрабатывают осязательные импульсы от лап – что, скорее всего, связано с тем, что совам крайне важно чувствовать, как и что они своими лапами схватили.

Впрочем, колибри и амадины ведут иной образ жизни, нежели совы, и у них подобных странностей не обнаружилось. Эксперименты ставили с живыми птицами, которым в мозг вводили электроды – их вводили в те области, которые занимаются осязательными ощущениями. Затем птиц или непосредственно чем-то трогали или обдували ветерком разной интенсивности и разного направления. Туловище с крыльями и голова в смысле осязания в мозге не пересекались, за них отвечали разные области. В осязательном участке тела удалось найти группу нейронов, которые обрабатывают лишь те сигналы, которые приходят от крыльев. Эти нейроны реагируют на изменения направления ветра и угла, под которым он касается перьев – очевидно, они помогают птицам управлять полётом.

Что до большей чувствительности колибри по сравнению с амадинами, то она проявилась в размерах так называемых рецептивных полей. В случае осязания рецептивным полем называют участок кожи, сигналы с которого приходят к той или иной группе нейронов. Одна и та же группа нейронов может принимать сигналы с большой сенсорной площади, но тогда чувствительность на этом участке будет относительно небольшой: имея дела с большим рецептивным полем, нейроны в мозге не смогут различать небольшие изменения в стимулах. Чем меньше рецептивное поле, тем больше чувствительность, тем больше оттенков стимула может распознать мозг. Например, на наших губах и кончиках пальцев рецептивные поля очень небольшие, при этом рецепторов на них очень много; как следствие, пальцы, и губы отличаются сверхчувствительностью.

У колибри рецептивные поля на голове и клюве заметно меньше, чем у амадин. Скорее всего, именно головой и клювом колибри чувствуют в воздухе то, что не чувствуют амадины. С другой стороны, питающимся семенами амадинам большая чувствительность и ни к чему: полёт у них более простой, чем у колибри, и зависать над цветками ради нектара им нет нужды. Правда, стоит подчеркнуть, что о большей чувствительности колибри исследователи судят только по сравнительной величине рецептивных полей. Чтобы показать, что колибри такие манёвренные в полёте именно благодаря небольшим рецептивным полям клюва и головы, нужно поставить новые эксперименты, в которых сигналы от этих полей будут как-то искусственно модифицироваться.

В будущем, скорее всего, появятся новые подробности об осязании колибри, амадин и других птиц. Птичье тело покрыто разными перьями, которые по-разному реагируют на механические стимулы – возможно, что разнообразие в оперении сказывается на том, как мозг обрабатывает данные от механосенсорных рецепторов. Очевидно, большую роль должен играть образ жизни: осязание водоплавающих, скорее всего, отличается от осязания врановых. Кстати, о врановых – они, как известно, способны делать орудия труда, и осязание у них должно быть весьма изощрённое. Так что от птичьего осязания, как от птичьего обоняния, стоит ждать сюрпризов.