Вся известная нам информация о чувствах у птиц накапливалась постепенно, на протяжении веков. Новые знания аккумулируются на фундаменте предшествующих и, как выразился Исаак Ньютон, благодаря тому, что мы стоим на плечах гигантов. Поскольку ученые пользуются идеями и открытиями друг друга, а также как сотрудничают, так и соперничают, чем больше отдельно взятых исследователей изучают какой-либо конкретный вопрос, тем более быстрыми темпами идет процесс его изучения. Конечно, процесс ускоряется и благодаря титанам мысли: таким как Дарвин в биологии, Эйнштейн в физике и Ньютон в математике. Но ученые – тоже люди, они подвержены людским слабостям, так что прогресс не всегда движется быстро и по прямой. Зациклиться на одной мысли проще простого, в чем мы вскоре убедимся. В науке полным-полно тупиковых дорог, ученым постоянно приходится решать, стоит ли упорствовать в том, что они считают правильным, или же сдаться и попытаться пойти другим путем.
Порой науку характеризуют как поиск истины. Звучит весьма претенциозно, но слово «истина» здесь употреблено в прямом смысле: это всего лишь то, во что мы в настоящий момент верим на основании научных свидетельств. Когда ученые перепроверяют чью-либо гипотезу и находят доказательства, согласующиеся с изначальными соображениями, гипотеза остается в силе. Но если другим исследователям не удается воспроизвести предыдущие результаты или если находится более удачное объяснение фактам, ученые могут изменить свои представления об истине. В изменении мнения в свете новых представлений или более убедительных доказательств и заключается научный прогресс. Следовательно, уместнее будет говорить об «истине на данный момент», то есть основанной на нынешних доказательствах того, что мы считаем истинным.
Эволюция глаза – наглядный пример прогресса в приобретении знаний. На протяжении большей части XVII, XVIII и XIX веков считалось, что Бог в своей безграничной мудрости сотворил все формы жизни и дал им глаза, чтобы видеть: совам достались особенно большие глаза, поскольку им требовалось видеть в темноте. Представления такого типа об идеальном соответствии свойств животного образу жизни, который оно ведет, получили название «естественной теологии». Но есть вещи, которые отнюдь не выглядят результатом мудрости Бога: например, почему самцы вырабатывают так много сперматозоидов, если для оплодотворения нужен всего один. Неужели мудрый Бог настолько расточителен? Идея естественного отбора, изложенная Чарльзом Дарвином в «Происхождении видов» в 1859 году, оказалась гораздо более убедительным объяснением всех аспектов мира природы, чем мудрость Божия, и по мере сбора доказательств ученые отказались от естественной теологии в пользу естественного отбора.
Научные исследования обычно начинаются с наблюдений и описаний того, чем является что-либо. Опять-таки глаз служит наглядным примером. Еще в Древней Греции первые анатомы извлекали глаза овец и кур, проводили рассечения, чтобы выяснить, как устроены глаза, потом составляли подробные описания всего, что увидели, а иногда и того, что им привиделось. Когда описательный этап заканчивался, ученые задавались вопросами иного рода – например, «как это действует?» и «каковы его функции?». Биолог мог быть опытным анатомом и уметь составлять детальные описания, но зачастую оказывалось, что требуется совсем иной спектр навыков, чтобы понять принципы действия глаза. По мере увеличения объема наших знаний и появления все более узкой научной специализации исследователям, как правило, все чаще приходилось и приходится вести совместную работу с теми, чьи навыки дополняют их собственные. Например, для современного понимания того, как работает глаз, требуется опыт в нескольких разных сферах, в том числе в анатомии, нейробиологии, молекулярной биологии, физике и математике. Именно такой комплексный, междисциплинарный подход – взаимодействие между учеными, обладающими опытом в разных сферах, – в конечном счете делает науку увлекательной и успешной.
Особенно важное место в науке занимают предположения. Возможность предположить, почему что-либо устроено так, а не иначе, играет решающую роль, поскольку обеспечивает основу для того, чтобы задаваться вопросами, и не какими-нибудь, а поставленными правильно. Например, почему у совы глаза расположены спереди, а у утки – по бокам головы? Согласно одной из гипотез, глаза у сов обращены вперед, потому что они, как мы, пользуются бинокулярным зрением для восприятия глубины. Но есть и другие предположения, в том числе, как мы увидим далее, еще лучше подкрепленные доказательствами.
Гипотезы важны и в другом отношении: если какая-либо из них приводит к открытию, благодаря ему ученый может приобрести репутацию. Наука – это в первую очередь лидерство, возможность стать тем самым человеком или людьми, имена которых ассоциируются с конкретным открытием, что видно на примере открытия Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком структуры молекулы ДНК в 1953 году.
Возникает вопрос: откуда ученые черпают идеи и предположения? Отчасти из той совокупности знаний, которой они уже располагают, отчасти – из обсуждений своей работы с другими учеными, а иногда – из результатов случайных наблюдений или замечаний, высказанных людьми, далекими от науки. Как мы убедимся, случайные замечания сыграли жизненно важную роль в привлечении внимания ученых к конкретным чувствам у птиц. Наиболее занимателен приведенный далее рассказ одного португальского миссионера XVI века, который вспоминал, как, будучи в Африке, видел, что птички слетаются поклевать растопленный пчелиный воск всякий раз, когда он зажигал в церкви миссии восковые свечи.
После того как у ученого возникает гипотеза и он проверяет ее самым скрупулезным образом, какой только может придумать, обычно в ходе некоего эксперимента, он обнародует результаты этого эксперимента, выступив с докладом на какой-нибудь отраслевой научной конференции. Это дает ученому возможность выяснить, как коллеги относятся к результатам его работы. На этом основании ученый может или изменить свою интерпретацию, или оставить ее прежней. Следующий этап – описать полученные результаты так, чтобы их можно было опубликовать в виде статьи в научном журнале. Редактор журнала получает статью от ученого и отправляет ее двум-трем другим ученым (рецензентам), которые решают, достойна она публикации или нет. Их комментарии, в свою очередь, могут привести к появлению у автора новых гипотез, возможности заново проанализировать часть результатов и переписать отчет о них. Если на основании мнения рецензентов рукопись признают приемлемой, ее публикуют либо в бумажной, либо в электронной версии научного журнала. И даже на этом процесс не заканчивается: после публикации статья становится доступной всем остальным ученым, которые могут либо раскритиковать ее, либо почерпнуть из нее вдохновение для собственных исследований.
Словом, это испытанный и проверенный научный процесс, который почти не менялся с конца XVII века, когда появился первый научный журнал. На всем протяжении этой книги мы будем встречать упоминания о тех людях, которые благодаря усердию и вдохновению, смешанным в неравных пропорциях, стали авторами научных открытий в сфере изучения чувств у птиц. Как правило, отчеты об их открытиях, опубликованные в научных журналах, написаны сжато и изобилуют научными терминами – в обоих случаях ради экономии места. Профессиональный жаргон не представляет проблемы для тех, кто работает в той же сфере, – в отличие от ученых за пределами этой сферы или от неспециалистов, для которых он оказывается основным препятствием на пути к пониманию. Чем я занимался при подготовке этой книги, так это брал научные статьи, посвященные чувствам птиц, и излагал содержащиеся в них сведения обиходным языком. Везде, где это было возможно, я старался избегать профессионального жаргона, а там, где он оказался совершенно необходимым и неизбежным, пытался коротко объяснить термины непосредственно в тексте или в глоссарии, помещенном в конце этой книги. Одним из плюсов этой работы – в которой, как я надеюсь, доступно для понимания рассказано о птичьих чувствах – стала необходимость задать моим коллегам, специалистам по сенсорике, ряд элементарных вопросов. При этом обнаружилось немало аспектов, в которых, как мне казалось, ответы уже известны, но выяснилось, что работы для исследователей в этом направлении еще непочатый край. Это неизбежно, ведь знать абсолютно все невозможно, хотя, разумеется, невольно испытываешь легкое раздражение, узнавая, что ответы на, казалось бы, простейшие вопросы неизвестны до сих пор. С другой стороны, подобные пробелы в наших знаниях воодушевляют, так как означают новые возможности для исследователей, увлеченных изучением чувств у птиц.
