Константин Иосифов - Чудо-компасы
Наблюдения проводились в аквариуме.
В аквариуме нет никаких течений, и колюшка может не опасаться, что его унесет от дома. Он плавает туда и сюда и часто замирает на месте — отдыхает.
Храброе создание колюшка. Без страха и сомнения он бросается на щуку, которая в сотни раз больше его, и на сома, и на человека. Одного боится — как бы водой не унесло его от гнезда.
Если бы создать в аквариуме течение — пустить проточную воду,— то, нужно думать, колюшка поплыл бы против течения, чтобы держаться на одном месте, у гнездышка. И чем сильнее текла бы вода, тем быстрее он работал бы плавничками.
Ученые создали в аквариуме лишь видимость течения. Обмануть колюшку оказалось не таким уж трудным делом. Подобный опыт и вы можете провести.
Ученые вырезали из фанеры круг, укрепили его на оси, установили на круге аквариум с колюшкой и запустили круг — пусть он вращается!
Вращается аквариум, вращается вода, а вместе с ней и колюшка. Вода перемещается относительно стола и всяких предметов, что стоят на нем, но она неподвижна относительно самого аквариума, и колюшки, и его гнезда. На деле в аквариуме нет никакого течения. Но что это? Колюшка начинает плыть. Он работает изо всех сил плавничками и хвостиком и устремляется против направления вращения аквариума.
Почему? Значит, он ощутил, что движется аквариум? А как?
Или он увидел, что куда-то уходят знакомые предметы, окружающие его аквариумный мир, и он плывет, чтобы удержаться на их уровне?
Что ж, проверим!
Возьмем большой лист картона, на котором ничего не написано, ничего не нарисовано, и сделаем из него огромный цилиндр. Окружим этим цилиндром аквариум и вновь запустим круг.
На этот раз колюшка даже не почувствует вращения. Он будет плавать по аквариуму в разных направлениях, как и раньше, когда его мирок стоял неподвижно. Картонный цилиндр закрыл колюшке окружающие неподвижные предметы, и колюшка их не видит теперь. Цилиндр выглядит неподвижной белой пеленой. Вода кажется колюшке неподвижной, раз ориентиры стоят на месте.
Но нарисуйте на внутренней стороне цилиндра яркие и широкие полосы и снова запустите свою установку. Колюшка «почувствует» течение — увидит, что полосы уходят, и, чтобы не отстать от какой-нибудь особенно приглянувшейся ему полосы, будет плыть изо всех сил.
И чем быстрее будет вращаться аквариум, тем быстрее будет плыть колюшка.
Достаточно закрутить аквариум в противоположном направлении — и колюшка поплывет обратно.
Теперь пусть аквариум стоит на месте, а цилиндр движется.
Колюшка взглянет на бегущие ориентиры и тут же решит, что вода уносит его неизвестно куда. И снова заработает плавничками.
И опять, чем быстрее будет вращаться цилиндр, тем быстрее поплывет колюшка.
Очевидно, то же происходит и в реке. Колюшка видит, что камышинки, травинки, камни и прочие ориентиры, окружающие его гнездо, куда-то «уходят» — его несет течением! И он плывет, чтобы не оказаться вдалеке от домика.
Должно быть, так же определяют направление течения и другие рыбы. И если бы у них пропал этот инстинкт, то страшная беда обрушилась бы на рыбий мир. Унесенные течением рыбины скопились бы в устьях рек, тела их запрудили бы реки, воды вышли бы из берегов, затопили поля, корабли оказались бы отрезанными от морей.
Очень хорошо, что рыбы умеют определять направление течения. Но так обстоит дело в реках. А в океане?
Тут положение куда сложнее.
Говорят, даже в самый большой ураган на палубе славного чайного клипера «Кити-стар»{2} горящая свеча не потухала. Клипер несся со скоростью ветра, и потому ветер не ощущался на его палубе. Движение же клипера можно было заметить, лишь когда показывались встречные суда или неподвижные предметы.
Штормовой ветер несет облака и вместе с облаками воздушный шар. Воздухоплаватели поглядывают вниз, на проплывающие земные ориентиры и, сообразуясь с высотой, определяют и куда их несет, и с какой скоростью.
Но вот воздушный шар вошел в облака. Не видно земли, и воздухоплаватели растерялись. Им кажется, что они застыли на месте — им ведь не с чем сравнивать движение.
Земной шар вращается со страшной скоростью вокруг своей оси и к тому же несется по орбите вокруг Солнца, и мы, люди, не ощущаем этого движения. Узнали мы о нем, лишь когда присмотрелись и поняли, что движутся не звезды, Солнце, а Земля.
Очутившись в шлюпке в открытом океане, человек мог бы определить, куда несет его течение, если бы видел относительно неподвижные ориентиры.
Нет, плохой указатель направления — океаническое течение! Вряд ли оно ведет угрей к цели. Да и не только угрей, но и других великих мигрантов — лососей, китов, дельфинов, черепах.
Тогда что же?
Ароматные пеленги
Экспедиционные суда многих стран бороздят моря и океаны во всех направлениях.
Придет судно в какое-нибудь еще не изученное место, бросит якорь — и сейчас же гидрологи опускают в воду термометры, чтобы измерить температуру на разных глубинах. Потом наносят результаты на особую карту.
Гидрохимики достают воду с разных глубин и узнают, сколько разных солей приходится на один литр океанской воды в этом месте — и на одной глубине, и на другой, и на третьей. И заносят результаты на особые карты.
Ихтиологи бросают в воду тралы и вытаскивают множество океанских жителей — рыб, осьминогов, кальмаров, каракатиц, омаров. Они записывают, где, когда, с какой глубины вытащили свою добычу. И судно уходит на новое место.
Когда же экспедиция закончится, ученые обрабатывают результаты своих и чужих исследований.
Метеорологи соединяют линиями точки, где вода имеет одинаковую температуру, и получают линии — изотермы.
Гидрохимики соединяют линиями точки, где вода содержит одинаковое количество солей на литр воды, и получают изогалины — линии, которые показывают места с одинаковой соленостью.
Метеорологи и гидрохимики сравнивали изотермы и изогалины Атлантического океана и увидели, что самая «теплая» изотерма океана — плюс семнадцать градусов — совпадает с линией самой высокой солености.
Ихтиологи отметили на карте места, где трал вытаскивал лептоцефалов угрей, и соединили кривой линией эти точки.
И тут обнаружилось, что эта линия совпадает с самой «теплой» изотермой и самой «соленой» изогалиной и что направляется она по Гольфстриму в Саргассово море.
Простой человек, неисследователь, подивился бы этому совпадению и скоро забыл бы про него, увлекшись какой-нибудь особенно интересной телепередачей. Но исследователь тем и отличается от неисследователя, что он не только удивляется, но и пытается понять, почему оно произошло. И даже когда он смеется, смотря забавный кинофильм, он умудряется помнить про свою загадку.
Ученые подумали: совпадение не случайно. А что, если угри находят дорогу, плывя вдоль самой соленой изогалины, по самой теплой изотерме? Соленость и температура — вот два пеленга, которые проводят угрей через Атлантику.
Ура! Все ясно, все понятно, и давайте скорее переходить к другим угриным загадкам, тем более что их очень много. Так, да?
Однако настоящий исследователь тем и отличается от ненастоящего, что, придумав теорию, он сам же ищет в ней слабые места, не дожидаясь, когда это сделают другие.
Давайте вдумаемся.
Тебе завязали глаза, и ты шагаешь по шоссе. Через десяток шагов ты почувствуешь, как под ногами зашуршала щебенка. Ты знаешь — еще два-три шага, и ты будешь барахтаться в канаве.
Чтобы не потерять дорогу, надо обязательно ощущать ее границы.
Помнишь, ты описывал круги, шагая по футбольному полю с завязанными глазами, ибо ты не видел цели и не ощущал границ дороги.
Однако у футбольного поля ширина в несколько десятков метров, а у океанического течения — несколько сот километров. Так неужели угорь мечется от одной границы Гольфстрима к другой, от одной границы солености к другой?
Или он плывет на границе двух встречных течений и ощущает органами боковой линии, что с одной стороны вода движется чуть-чуть не так, как с другой?
И еще проблема: допустим, угорь нашел границы этой дороги. Но где на ней указатели «вперед» и «назад»?
Представь, ты ходил-бродил по всяким кривым и запутанным московским улочкам-закоулочкам, заблудился и вот наконец вышел на прямую улицу, ту самую улицу, какую ты искал. Однако куда идти — направо или налево?
Но ты человек, ты можешь прочесть указатели на перекрестках, определить по номерам домов и в какой стороне находится центр, либо спросить, куда тебе идти, у любого прохожего.
Никаких номеров и стрелок в морском течении нег. И встречные рыбы не будут показывать дорогу плавником.
Может, дело в запахе? Дескать, рыбы обладают тонким обонянием не случайно. Оно им нужно и чтобы успешно охотиться, и чтобы ориентироваться в водной толще. У каждой речушки, каждого озерка и моря есть свой собственный запах-вкус (для рыб и запах и вкус — это одно и то же чувство), и запах этот сложный: он состоит из запахов водорослей, горных пород, ложа водоема и обитателей, живущих в нем. Вот по этим-то запахам рыбы и находят свои места.
