Часть вторая. Совершенствование возможностей

Влияние среды

Прежде чем вести речь о совершенствовании человеком своих возможностей в области ощущений, о стимулировании органов чувств, хотелось бы на минуту вернуться к началу книги, где мы говорили о приспособлении живых организмов к условиям существования во внешней среде, и подчеркнуть, что все живые существа сохранились в процессе естественного отбора в борьбе за существование между организмами, которые более или менее отвечали данной среде. "Выражаясь метафорически, - писал Ч. Дарвин, - можно сказать, что естественный отбор ежедневно и ежечасно расследует по всему свету мельчайшие изменения, отбрасывая дурные, сохраняя и слагая хорошие, работая неслышно и невидимо, где бы и когда бы ни представился к тому случай, над усовершенствованием каждого органического существа в связи с условиями его жизни, органическими и неорганическими".

Вместе с тем среда, внешние воздействия не могут не оказывать влияния на изменчивость организмов. "Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен, - записал Сеченов в середине прошлого века, - поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него". Факторы внешней среды: проникающая радиация, высокотоксичные химические соединения, резкая смена температуры, нарушения физиологического состояния организмов и прочее вызывают новые наследственные изменения (путем мутаций), которые затем переходят из рода в род.

Почему люди различных рас, живущие в разных климатических условиях, так разнятся между собой?

У европеоидов мягкие волнистые волосы, узкий нос; у негроидов спиральная форма волос, широкий нос; монголоиды отличаются гладкими прямыми волосами и средним по ширине носом. Это не случайно. Чем больше солнца в стране, тем гуще шапка плотно завитых волос для защиты от губительных солнечных лучей, тем темнее кожа, что предохраняет ее от солнечных ожогов. Чем ярче солнце, тем темнее глаза, потому что пигмент радужной оболочки защищает внутренние части глаза от повреждающего действия солнечного света. Узкие глаза с жировой прослойкой в веках, которая хорошо защищает и от солнца и от мороза, могли появиться в условиях сурового климата. Чем горячее и влажнее воздух, тем шире нос. И наоборот, узкие ноздри позволяют человеку, живущему в условиях холодного климата, лучше согреть воздух, прежде чем он достигнет легких.

Среда в данном случае, по-видимому, способствовала естественному отбору людей с определенными признаками, более тонкому приспособлению к местным климатическим условиям и явилась причиной наследственной изменчивости.

Чувствительность тех или иных рецепторов зависит от степени их приспособленности к теплу, холоду, влажности, атмосферному давлению.

Еще в 1862 году в "Записках императорской Академии наук" говорилось о том, что сибирские морозы настолько выжимают из воздуха все водяные пары, что атмосфера становится очень прозрачной, благодаря чему местные жители имеют возможность видеть гораздо лучше, чем видят люди других поясов. Академик Миддендорф указывал, что именно большой прозрачностью воздуха можно объяснить особенную зоркость первобытны к людей. Он обращал внимание на зоркость якута (об этом сообщал Ф. П. Врангель), который видел "простыми глазами" спутники Юпитера.

А вот факты иного плана воздействия среды на наши органы чувств, когда вызванные условиями существования приобретенные признаки и свойства организма (органов чувств) носят временный характер и по наследству не передаются. Сотрудники Института глазных болезней и тканевой терапии имени академика Филатова выяснили, например, что среди школьников сельских районов Украины больше близоруких проживает в областях с повышенным содержанием меди, йода, кобальта, цинка и других элементов, которые находятся в почве. К этим районам в первую очередь были отнесены лесные горные ландшафты. В степных районах число близоруких ребят оказалось меньше.

Профессор антропологии Хантерского колледжа в Нью-Йорке Сула Бенет, изучающая проблему долголетия и написавшая книгу о долгожителях Абхазии, отмечала в одной из своих статей следующее: "В 1970 году группа советских врачей и известный нью-йоркский хирург доктор Самюэль Розен сравнили слух москвичей и абхазцев и установили, что абхазское питание, бедное жирами и богатое овощами и фруктами, объясняет, в частности, тот факт, что абхазцы обладают гораздо лучшим слухом по сравнению с москвичами".

Среда может иметь и кратковременное воздействие на наши органы чувств, стать, например, необычным проводником для наших восприятий. Так, при снижении атмосферного (барометрического) давления повышается зрительная чувствительность.

Все, что находится за горизонтом, увидеть нельзя из-за кривизны земной поверхности. Между тем при определенных атмосферных условиях, когда при переходе светового луча из менее платной воздушной среды в более плотную происходит его плавное искривление, мы можем увидеть предметы, расположенные от нас за несколько сотен километров. Вспомним рассказы старого пасечника Рудого Панька из "Страшной мести" Гоголя: "За Киевом показалось неслыханное чудо: вдруг стало видно далеко во все концы света. Вдали засинел Лиман, за Лиманом разливалось Черное море. Бывалые люди узнали и Крым, горою поднимавшийся из моря, и болотный Сиваш. По правую руку видна была земля Галичская.

- А то что такое? - допрашивал собравшийся народ, указывая на далеко мерещившиеся на небе большие, похожие на облака, серые и белые верхи.

- То Карпатские горы! - говорили старые люди...".

"Неслыханное чудо", описанное в "Страшной мести", не такое-то уж и неслыханное. С ним знакомы жители многих районов Земли, бывалые люди и путешественники. Чаще всего миражи возникают на пустынных ландшафтах. В центральных районах Антарктиды при переходе со станции Восток через полюс Относительной недоступности на станцию Молодежную советские полярники могли с одного тягача наблюдать другой, расположенный на расстоянии 40 километров.

Довольно часто с подобными явлениями встречаются жители побережья Байкала. В тихую летнюю погоду при ярком солнце видятся как бы приподнятыми в воздух и повиснувшими над водой далекие мысы противоположного берега, до которого более 35 километров, а в ночное время перед изумленными наблюдателями на расстоянии, кажущемся не более одного километра, проходят пассажирские поезда с освещенными окнами, в которых видны силуэты людей, между тем как на самом деле до этих поездов, идущих по противоположному берегу, расстояние по прямой не менее 50 километров.

Жителям Лазурного берега Франции не раз доводилось видеть на чистом горизонте Средиземного моря горы Корсики, до которых по прямой 200 километров. С английского берега близ Гастингса иногда можно увидеть французский берег, скрытый от глаз кривизной земной поверхности.

Все эти явления, названные миражами дальнего видения, объясняются законами преломления света в средах с переменной плотностью.

Иногда человеку приходится встречаться с такого рода миражами, когда расположенные за многие десятки километров предметы видны как на ладони, словно в подзорную трубу с многократным приближением, к тому же увеличенными в десятки раз. К. Флиммарион, опираясь на свидетельства нескольких лиц, сообщил в своей книге "Атмосфера" про мираж, увиденный в городе Вервье (Бельгия) в июне 1815 года: "Однажды утром жители города увидели в небе войско, и так ясно, что можно было различить костюмы артиллеристов, пушку со сломанным колесом, которое вот-вот отвалится... Это было утро сражения при Ватерлоо!" Расстояние от Вервье до Ватерлоо более 100 километров.

Еще более поразительное явление несколько раз наблюдали в 1920 году служащие небольшой станции Балдад (США, дорога Санта-фе). Над высохшим озером, расположенным недалеко от вокзала, появлялся город, в котором были отчетливо видны отдельные дома и деревья. Сведущие люди опознали в нем небольшой калифорнийский городок Сан-Хозе, до которого было... 800 километров.

Как далеко, вообще, может передаваться воздушное отражение? Согласно описанию миражей Н. Бединге, расстояние между кораблями, с борта одного из которых был виден другой корабль, равнялось 1700 километрам. Единого научно обоснованного мнения о природе передачи изображения в неуменьшающемся масштабе на такое большое расстояние нет. Одни считают, что в небе образуются какие-то "линзы" из воздуха, другие предполагают возможность передачи "миража от миража", третьи объясняют это еще неизвестными науке оптическими эффектами.

Необыкновенным образом влияет на зрение человека туман. Анализируя транспортные катастрофы, происходившие из-за тумана, психологи встретились с интересным явлением. Большинство аварий происходило по вине водителей, которые ехали сзади, они наезжали на впереди идущий автомобиль, хотя и старались удерживать безопасное расстояние. Как выявилось, все предметы в тумане видятся на расстоянии в два раза дальше, чем в действительности.

Попробуйте вечером сосредоточить свое внимание на какой-нибудь звезде. Если пристально смотреть на нее, вам может показаться, что она не стоит на месте, а движется. С этой оптической иллюзией довольно часто встречаются летчики во время учебного или боевого перехвата воздушного противника. Они вдруг принимают за цель какую-либо звезду и пытаются нагнать ее. Погоня за звездой иногда продолжается десять минут. Это происходит потому, что наш глаз не может долго удерживать изображение точно на одном и том же месте сетчатки, - такое явление называют автокинетической реакцией. Чтобы избежать ее, необходимо время от времени отрывать взгляд от наблюдаемого предмета. Конечно, летчику, преследующему цель, это бывает сделать не так-то легко, потому что он боится потерять из виду противника.

Случается, что перед посадкой на аэродром, расположенный у города, пилоты принимают уличные фонари и световые рекламы за огни взлетно-посадочных полос. Бывает, что после выполнения фигур высшего пилотажа летчики начинают путать, где верх и где низ. Думая, что полет проходит в нормальных условиях, они принимают огни на земле за звезды.

Как утверждает американский психолог Поль М. Фиттс, три четверти всех ошибок летчика в полете происходит по вине зрительного анализатора, действующего в непривычных для него условиях. При полете по Келлеровской кривой, когда летчик хоть и кратковременно (35-40 секунд) испытывает невесомость, его острота зрения снижается в среднем на 6 процентов.

Советские медики наблюдали в условиях кратковременной невесомости увеличение, расплывчатость и искривление видимых объектов. Повышалось восприятие ярких цветов, особенно желтого. Вокруг светящихся объектов наблюдался фиолетовый ореол.

При более длительном пребывании в состоянии невесомости острота зрения восстанавливалась, а иногда и превышала исходный уровень.

Как показали специальные исследования, проводимые на корабле "Восход-2", оперативная зрительная способность у космонавтов А. А. Леонова и П. И. Беляева во время орбитального полета значительно снижалась. Было установлено заметное снижение и субъективной яркости рассматриваемых космонавтами цветов, особенно пурпурного, голубого и зеленого.

Снижение оперативной зрительной работоспособности в космическом полете ученые объясняют тем, что в условиях невесомости глазодвигательные мышцы в какой-то степени теряют координацию.

Вместе с тем известно и то, что некоторые космонавты во время орбитального полета продемонстрировали исключительную остроту зрения. Американский астронавт Гордон Купер видел в иллюминатор космического корабля ехавшую по дороге вдоль границы с Мексикой грузовую автомашину, кратеры в горах Тибета.

Сначала Куперу не поверили, но вот вернулся на землю Эдвард Уайт и сообщил, что ему были видны дороги, моторные лодки. Он даже заявил, что с орбиты "Джеминай" земля просматривается лучше, чем из кабины самолета, поднявшегося на высоту 13 тысяч метров. Астронавты Стернан и Стаффорд сумели определить даже марки самолетов на взлетно-посадочных полосах.

Пока ученые затрудняются дать однозначное объяснение всем этим фактам. Одни объясняют это повышенной разрешающей способностью зрения, которая, как нам уже известно, у некоторых людей превышает норму в несколько раз; другие склонны считать, что исключительная острота зрения астронавтов явилась следствием влияния космического полета, и объясняют это тем, что обычные непроизвольные судорожные дрожательные движения глазного яблока, называемые нистагмом, в условиях невесомости совершаются лучше.

На слышимость звуков, как и на видимость предметов, тоже оказывают свое влияние климат, рельеф местности, метеорологические условия.

В обычных условиях человеческий голос можно услышать с расстояния не более одного километра, далее слышимость ухудшается до полной неразличимости из-за поглощения звука воздухом. Однако на земле немало таких мест, где голоса людей слышны на многие километры. Их усиливают горы и ущелья, выступающие в данном случае в роли рупоров.

Возникающее при отражении звука зхо тоже усиливает звук и повторяет его. С этим встречался каждый из нас. Есть места, где эхо повторяется много раз. В этом смысле одно из примечательных мест находится на реке Лене, в 250 километрах севернее Киренска. Здесь река протекает между высокими и крутыми склонами, каждый из которых отражает звук с возвратом в исходную точку. Если, находясь тут, выстрелить из ружья, то выстрел прогремит около 100 раз, и это будет уже напоминать настоящую перестрелку, длящуюся от 30 до 50 секунд.

Необычное состояние воздушных масс, рождающих миражи дальнего видения, оказывает свое влияние и на распространение звуковых волн. Профессор Лонг из Чисанского национального университета совместно с группой ученых обнаружил в воздухе потоки, по которым звук может беспрепятственно передаваться на сотни и даже тысячи километров.

Ученые считают, что в атмосфере имеются такие воздушные потоки, по которым звук может "облететь" нашу планету вокруг. По расчетам профессора Лонга, скорость распространения звука в таком потоке будет равняться 463 метрам в секунду вместо 340, которые преодолевает звук в обычной среде. Произнеся в таком потоке какие-то слова, человек ровно через сутки может сам их услышать. Не этим ли объясняется то, что Гаргантюа и его спутники, о которых рассказывается во второй части книги Ф. Рабле "Гаргантюа и Пантагрюэль", слышали... "замороженные слова". Писателю-фантасту было неведомо о существовании потоков, по которым звук беспрепятственно передается на большие расстояния, и он вынужден был придумать, что слова героев были заморожены.

На большие расстояния могут распространяться низкочастотные звуковые волны, рождаемые в штормовых областях океана, при сталкивании друг с другом морских волн. Изучавший это явление академик Л. Бреховских выяснил, что вначале звуковая волна идет вверх, а затем на высоте 50 километров заворачивает и на расстоянии 200-300 километров от источника возвращается к земле. Отразившись от нее, эта волна снова уходит вверх. Таким образом низкочастотные звуки могут проходить огромные расстояния. Интересно отметить, что с подобным явлением люди познакомились при коронации королевы Виктории в Англии. Произведенный в честь этого события мощный орудийный салют был услышан на материке в 200-300 километрах от Лондона, тогда как на расстоянии 40-100 километров от столицы его не слышали.

Американский ученый Кук на конгрессе в Токио сообщил о мощных низкочастотных колебаниях давления в атмосфере, которые отмечались и ранее на земле, но природа их была неясна. Он предполагает, что в некоторых местах на высоте примерно 10 километров возникает мощная воздушная струя, скорость ветра в которой 100-150 метров в секунду. Ее-то инфразвуковые колебания с периодом в минуту и слышны на земле.