Карл фон Фриш

Биография

Фришу приписывалась честь неожиданного открытия «сенсорных окон», сквозь которые животные воспринимают мир: например, пчелы пользуются для этого цветом и поляризованным светом.

Австрийский зоолог Карл фон Фриш родился в Вене, был младшим из четырех сыновей Антона Риттера фон Фриша, хирурга и уролога, и его жены Марии (урожденной Экснер). Родственники, среди которых были ученые, врачи и профессора, стимулировали интеллектуальное развитие любознательного мальчика. В загородном доме на оз. Вольфганг в Брюнвинкле, где семья проводила лето, маленький Карл мог без помех предаваться своим увлечениям, проводя долгие часы в наблюдениях за животными. Он вел подробные записи о своих наблюдениях и писал статьи для журналов, издаваемых любителями природы.

Окончив «Шоттенгимназиум» – среднюю школу при бенедиктинском монастыре в Вене, Ф. надеялся присоединиться к какой-либо научной экспедиции. Но, подчинившись желанию отца, он в 1905 г. поступил в медицинскую школу Венского университета. Там под руководством своего дяди, известного физиолога Зигмунда Экснера, он погрузился в исследования, связанные с распределением пигмента в зрительных клетках жуков, бабочек и креветок. Вскоре, однако, он оставил медицину, сменив ее на этологию – науку о поведении животных, изучением которой он занялся в Зоологическом институте Мюнхенского университета, признанном центре экспериментальной биологии. Проводя исследования под руководством Рихарда фон Гертвига, Ф. заинтересовался восприятием света и эффектом изменения окраски у некоторых рыб под его воздействием. После возвращения в Венский университет он продолжил свою работу, за которую в 1910 г. получил степень доктора философии.

В то время считалось, что рыбы и все беспозвоночные полностью лишены цветового зрения. Подобное мнение отстаивал Карл фон Гесс, директор Мюнхенской глазной клиники. Ф. опроверг эту теорию с помощью экспериментов, в ходе которых особи гольяна после тренировки начинали дифференцированно реагировать на различные цвета. Т. к. Гесс отказался признать выводы Ф., полученные в опытах с гольяном, тот подверг резкой критике взгляды старого ученого, который, как ему казалось, пытался дискредитировать его труды. Позже Ф. стал терпимее относиться к этому инциденту, потому что благодаря этому научному спору его исследования привлекли к себе внимание других ученых.

Будучи дарвинистом, Ф. считал маловероятным, чтобы насекомые были неспособны различать цвета. Он предполагал, что поразительные комбинации окраски цветков возникли в процессе эволюции именно потому, что выполняли роль сигналов, привлекая насекомых, которые в поисках нектара переносили пыльцу растений, обеспечивая их размножение. Получив должность в Мюнхенском универститете в 1912 г., он начал проводить эксперименты с целью подтверждения своей гипотезы о наличии цветового зрения у пчел. Ему удалось обучить этих насекомых устанавливать связь пищи с определенным цветом. Привыкнув связывать пищу с квадратом определенного цвета, пчелы садились на этот квадрат и при отсутствии на нем пищи и при изменении положения этого квадрата относительно квадратов другого цвета.

Первая мировая война прервала исследования Ф. Из-за плохого зрения он не был призван в армию, но работал в военном госпитале неподалеку от Вены. В январе 1919 г. Ф. вернулся в Зоологический институт Мюнхена в качестве адъюнкт-профессора. Спустя два года он стал адъюнкт-профессором Ростокского университета, а в 1923 г. получил должность профессора в Бреславском университете (ныне г. Вроцлав, Польша). Все эти годы он продолжал заниматься изучением пчел. В процессе исследований он доказал, что пчелы способны различать до десятка разных запахов: они безошибочно выбирали картонный ящик, который привлекал их цветочным ароматом, исходящим от блюдца с сахарным сиропом. Когда сироп кончался, пчелы переставали залетать в этот ящик. Но стоило пчеле-разведчице обнаружить новый источник пищи, как туда немедленно отправлялся большой рой пчел.

«Мне было ясно, – напишет впоследствии Ф. в своей автобиографии, – что сообщество пчел обладало превосходной разведывательной службой, но я не мог понять до конца, как она действовала». Весной 1919 г. Ф. провел следующий эксперимент: пометив краской несколько рабочих пчел, он проследил поведение пчелы, попробовавшей корм из блюдца с сахарным сиропом и вернувшейся в улей. «Я едва мог поверить своим глазам, – пишет Ф., – когда она исполнила круговой танец на медовых сотах, чем привела в сильное возбуждение находящихся рядом с ней пчел, помеченных краской, которые немедленно полетели к месту кормежки... Это было, как я думаю, наиболее важное наблюдение в моей жизни, во всяком случае, имеющее самые далеко идущие последствия», – заметил Ф. В течение нескольких лет он работает над тем, чтобы раскрыть смысл танца пчел.

В 1925 г. Ф. вновь вернулся в Зоологический институт Мюнхенского университета, на этот раз как преемник Рихарда фон Гертвига. Через восемь лет под его наблюдением строится новый лабораторный корпус, специально сконструированный для исследовательских нужд. После почти полного разрушения института во время второй мировой войны Ф. уехал в Брюнвинкль для продолжения своих исследований. В 1946 г. он стал профессором Университета Граца, но спустя 4 года вернулся в Мюнхен заново отстраивать Зоологический институт, где оставался директором до ухода в отставку в 1958 г.

С годами Ф. понял, что танец пчел намного сложнее, чем ему поначалу казалось. Он узнал, что пчелы передают друг другу информацию о примерном направлении полета к новому источнику пищи, расстоянии до него, а также количестве пищи в нем с помощью серии тщательно разработанных танцев, отдельные па которых и содержат соответствующую информацию. Если пища находится близко, пчела исполняет «круговой танец»; если расстояние до источника пищи превышает 85 м, пчела пользуется «вихляющим» танцем в виде восьмерки. Ф. обнаружил также, что угол исполнения пчелами этого танца по отношению к вертикальной оси медовых сот соответствует углу, образуемому источником пищи относительно солнца. Он узнал также, что даже при переменной облачности пчелы могут находить пищу, ориентируясь относительно плоскости поляризации света от просветов чистого неба между облаками.

Ф. был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине 1973 г. совместно с двумя другими этологами Конрадом Лоренцем и Николасом Тинбергеном «за открытия, связанные с созданием и установлением индивидуальной и групповой модели поведения». «Открытия, сделанные Нобелевскими лауреатами этого года... могут... показаться не столь уж важными с точки зрения физиологии человека или медицины, – сказал в речи по случаю награждения Бьорг Кронхольм из Каролинского института. – Однако эти открытия послужили предпосылкой для проведения обширных исследований, объектом которых стали также и млекопитающие». Кроме того, добавил Кронхольм, работы лауреатов могут иметь существенное значение для оценки «воздействия аномальных психосоциальных ситуаций на индивидуумов», – таких воздействий, сказал он, которые «могут вызывать не только отклонения в поведении, но и серьезные соматические заболевания», подобно гипертонической болезни или инфаркту миокарда. Ф., которому к тому времени исполнилось 87 лет, представлял на церемонии награждения его сын Отто.

Ф. приписывалась честь неожиданного открытия «сенсорных окон», сквозь которые животные воспринимают мир: например, пчелы пользуются для этого цветом и поляризованным светом. По мнению специалистов в области поведения животных Питера Марлера и Дональда Р. Гриффина, «революционность открытия состояла в том, что с помощью гибкой системы канонических дифференцированных жестов насекомое может передавать информацию другим особям закрытой интегрированной совокупности насекомых относительно отдаленных объектов, жизненно необходимых для социальной группы в целом. При этом поведенческая преемственность между животными и человеком достигает такой степени целостности, что становятся возможными сравнения между коммуникативными связями у животных и речью у человека».

В 1917 г. Ф. женился на Маргарет Мор – медсестре и художнице, которая впоследствии иллюстрировала издаваемые сборники его лекций; у них было три дочери и сын. Ф. умер 12 июня 1982 г.

Среди наград Ф. – Магелланова премия Американского философского общества (1956), премия Калинги, присуждаемая ЮНЕСКО (1959), премия Еудженио Болзана по биологии, присуждаемая Болзановским фондом (1963). Он был членом академий наук Мюнхена, Вены, Гёттингена, Упсалы, Стокгольма и Вашингтона (Федеральный округ Колумбия), а также иностранным членом Лондонского королевского общества.