Алексей Филипьечев - Лечение с помощью дельфинов (дельфинотерапия)
Звуки, издаваемые дельфинами, разнообразны. Это «свисты», «скрип», «тявканье», «треск», «клекот», «кваканье», «повизгивание» и десятки других вариаций. Общение дельфинов очень разнообразно: одиночный дельфин что-то «бубнит» себе под нос. Если встречаются два дельфина, между ними завязывается своеобразный диалог, а в стае могут возникать даже настоящие споры. В часы кормежки в дельфинариях афалины издают разнообразные мяукающие звуки, преследуя добычу – «лают». Большинство дельфиньих «слов» можно уловить только с помощью специальной аппаратуры, а когда ее не было, об этом даже и не догадывались. Сорок лет изучения «языка дельфинов» принесли кое-какие плоды, но объяснить значение каждого звука пока не удается.
Щелчки – это признак работы эхолокационного механизма. Их дельфин производит постоянно, а как бы он иначе ориентировался в мутной воде? Если дельфина лишить возможности производить или слышать щелчки, он начнет натыкаться на препятствия, путаться, а может просто замереть.
Свисты передают эмоциональное состояние животного. Они бывают разными по тону, длительности и частоте (от 2 до 20 кГц). Ученые полагают, что именно свисты выполняют функцию общения. Зафиксированы 32 вида свистов, из них 5 видов используют все известные дельфины, хотя живут они в разных океанах. Соответственно, возникает вопрос, способны ли дельфины из одного океана понять своих сородичей с другого конца света. Однозначного ответа на этот вопрос еще нет, все эксперименты в дельфинариях выглядят малоубедительно. Так что вопрос о дельфиньем «эсперанто» остается открытым.
Система звуковых сигналов усложняется с возрастом. Новорожденный дельфиненок постоянно пересвистывается только с матерью, но, подрастая, осваивает все новые и новые формы звукового общения. Характерный свист, частота которого повышается, а затем резко падает, издает ослабевший или травмированный дельфин.
Но ни многочисленные эксперименты, ни постоянные наблюдения за животными в неволе не позволяют утверждать, что свисты являются целенаправленным голосовым общением, речью, сравнимой с человеческим языком. Некоторые ученые, однако, признают, что в образовании свистов участвуют умственные способности дельфинов, что эти звуки поддерживают взаимоотношения в группе и могут нести специальную информацию.
В том что киты и дельфины хорошо слышат, нет ничего удивительного. Еще Аристотель заметил, что вода прекрасно проводит звук. В море с помощью звука можно передать информацию на весьма значительное расстояние. Зрение прекрасно служит нам на суше, но под водой возможности его более чем ограничены, поскольку дальность видимости в воде колеблется от нескольких сантиметров, до 100 м (максимум!). Электромагнитные волны имеют примерно такой же радиус распространения, но дальность их действия зависит от длины волны. Благодаря же обонянию и вкусовым ощущениям, т. е. с помощью так называемой хеморецепции, в море можно получать информацию со значительно больших расстояний, и органы вкуса и обоняния играют важную роль в жизни многих рыб. Но химические раздражители распространяются в воде намного медленнее, чем звук, и с точки зрения передачи информации химический канал информации значительно менее гибок. Совершенно очевидно, что в водной среде в качестве средства связи и средства получения информации преимуществами обладает звук.
Дельфин безошибочно подплывает к дробинке, брошенной в воду на расстоянии 15–20 м от животного, предварительно установив ее местоположение ультразвуковым пучком. Ставились и такие опыты: дельфину надежно закрывали глаза и сажали в построенный в воде лабиринт. Животное выходило из него, не коснувшись препятствий ни одним участком тела. Дельфин никогда не ударится в стеклянную перегородку, поставленную на его пути. Как правило, он легко отыскивает в сетях «щели», через которые и проходит.
У дельфинов нет голосовых связок. Звуки рождаются в специальных полостях, заполненных воздухом. Когда эти полости сжимаются, происходит колебание перепонок, и возникают звуковые колебания. Чаще всего дельфины пользуются ультразвуком – особыми звуковыми волнами, которые не воспринимаются человеческим ухом, но которые лучше распространяются в водной среде. Отразившись от костей черепа, ультразвуковые лучи проходят через жировую линзу, расположенную в лобном отделе, и в ней собираются вместе, усиливая звуковой эффект. В зависимости от расстояния до объекта, которое и следует определить, дельфин сжимает или разжимает линзу, и фокусировка бывает большей или меньшей.
Отличный слух дельфина позволяет ему улавливать малейшие звуки. Из бесчисленного количества звуков дельфины легко выделяют голоса своих сородичей или звуки, издаваемые потенциальной добычей. Дельфины с поразительной точностью определяют направление на источник звука. Секрет такой способности заключен в органах слуха, надежно изолированных от костей черепа. Слишком ценен для жизни дельфина этот прибор, чтобы небрежно с ним обращаться. Поэтому и расположен он в особо изолированном отделе черепа, что исключает любое постороннее воздействие, способное исказить звуковую картину. Ведь если к звукам, которые издает дельфин при ориентировании, будут примешиваться посторонние, он вполне может «заблудиться». Поэтому для дельфина любая травма черепа, нарушающая целостность костяной коробки, смертельна. Рано или поздно такой дельфин умрет от истощения, несмотря на помощь сородичей, или погибнет от серьезной травмы. Благодаря направленному восприятию звука дельфин точно определяет положение его источника. При необходимости дельфины способны изменять в миллиард раз мощность своего излучения и в тысячу раз – частоту повторения звуковых импульсов.
В эхолокационном устройстве китообразных имеются два самостоятельных, но взаимосвязанных механизма: передающий и приемный. Передающее устройство включает три пары воздушных мешков, тесно связанных с носовым каналом, гортань, лобно-носовую подушку, или жировую линзу, и рефлектор, образованный передней поверхностью черепа. Приемное устройство, к которому возвращаются отраженные звуки, включает органы слуха, нижнюю челюсть и рецепторы головы.
Функции мешков в звукообразовании различны. Одна афалина, например, щелкала левыми воздушными мешками, а свистела правыми, но могла делать и то и другое одновременно. Левая и правая части звукосигнального аппарата могут действовать независимо: правая – издавать свист в воздухе или под водой, а левая – щелкать.
Как уже было сказано, особое устройство органов слуха дельфина позволяет ему воспринимать не только звуки слышимых частот, но и звуки ультразвукового и инфразвукового диапазонов, которые человек слышать не может. Дельфин может воспринимать звуки такой частоты, которые сам не в состоянии воспроизвести, в чем и заключается одно из отличий дельфина от наземных млекопитающих: последние слышат звуки такой частоты, какие издают сами.
Не так давно ученые выяснили, что дельфины воспринимают также инфразвуки – особые звуки, рождаемые в толще воды и являющиеся предвестниками шторма. Перед надвигающейся бурей, угрожающей выбросить их на отмель, они обычно уходят из прибрежной зоны. Способность дельфинов воспринимать звуки в очень широких пределах частот позволяет им получать самую полную информацию об окружающей среде, что вполне компенсирует невозможность полного использования зрительных и вкусовых ощущений.
Высокое развитие слуха у китообразных способствовало формированию у них превосходного голосового аппарата и весьма богатой звуковой сигнализации. Недаром китобои прозвали северного дельфина белуху «морской канарейкой». Он способен хрюкать, стонать, свистеть, издавать звуки, напоминающие плач ребенка, женский пронзительный крик, шум толпы, игру на флейте, щебетание птиц. В последнее время этот дельфин становится частым «гостем» аквапарков. И не в последнюю очередь за свои вокальные способности. Слух и голос китообразных стали предметом тщательных экспериментальных исследований. Ученые выяснили, что каждый вид китообразных пользуется несколькими типами звуков. Сейчас пытаются разобраться во множестве сигналов китообразных, классифицировать их в зависимости от физических характеристик и назначения.
По биологическому значению акустические сигналы дельфинов можно условно подразделить на две группы: сигналы ориентирования первого класса, которые издаются для ориентации и разыскивания пищи; сигналы общения второго класса – для связи или общения со своими сородичами. Акустические же сигналы третьего класса, по-видимому, используются как для ориентирования, так и для общения.
На основании опытов в океанариумах и наблюдений в природе сделан общий вывод, что эхолокация у китообразных – главный способ распознавания объектов, погруженных в воду. Ультразвуковыми сигналами они «изучают» окружающую обстановку и получают необходимую информацию. Принцип действия эхолокационного устройства дельфинов широко применяется в технике в виде сонаров («sonar» – происходит от начальных букв трех английских слов: «звук», «навигация» и «дальность»). Корабельные приборы испускают в воду высокочастотные импульсы; отразившись от каких-либо объектов, они приходят обратно на принимающее устройство и приносят с собой необходимую информацию. Устройства эти по сравнению с природными сонарами дельфинов еще очень несовершенны. Они работают в одной плоскости, т. е. способны только указать направление движения к объекту и примерное расстояние до него. Обычный эхолот не в состоянии отличить плотный косяк рыбы от корпуса подводной лодки. Если бы на его месте оказался дельфин, он бы не только смог выделить косяк, но и определил бы примерную ценность пищевого объекта, а также целесообразность охоты за ним. В настоящее время ультразвуковые приборы, созданные на основе сонаров дельфинов, – надежные помощники в кораблевождении и в рыболовстве. Однако эффективность природных локаторов дельфинов оказалась гораздо выше технических характеристик существующих сонаров и эхолотов. Гидролокатор дельфина отличается в лучшую сторону по сравнению с корабельной гидроакустикой, более устойчив к помехам, имеет большую ширину спектра излучаемых колебаний, совершенную модуляцию по интенсивности и частоте повторения импульсов. Гидролокатор дельфина – природный чудо-прибор, не превзойденный пока прототип для моделирования в технике.
