Борис Сергеев - Жизнь океанских глубин
Наибольшую известность получил переполох в Чезапикском заливе весной 1942 года. Гидроакустики службы береговой охраны обнаружили сильный подводный шум. Только работа двигателей множества подводных лодок могла вызвать подводную акустическую бурю. Немедленно была дана команда приготовиться к бою. Нападения не произошло. Военная разведка, как ни старалась, не смогла обнаружить ни одного вражеского корабля, ни одной подводной лодки. Тревога оказалась ложной.
Акустикам редко удавалось установить причину ложных тревог. Неизбежная в таких случаях болезненная подозрительность дала повод для возникновения легенд о том, что японцы специально подгоняли звуки двигателей своих кораблей под шумы, создаваемые рыбьими стаями. А подражать было кому. Среди подданных Посейдона много шумных существ. В Западном полушарии широкой известностью пользуются обитающие у побережья Америки рыбы-мичманы, о которых уже шла речь. Они обращают на себя внимание в период размножения, так как мечут икру по морским мелководьям. По окончании нереста самцы остаются охранять икру и непрерывно жужжат, отпугивая врагов.
Не менее шумно ведет себя рыба-жаба. Издалека ее голос напоминает хриплое ворчание или гудки идущих вдали пароходов. Звуки издаются сериями два-три раза в минуту. Непосвященному кажется, что судно взывает о помощи. Звуки так сильны, что вблизи вполне сошли бы за шум мчащегося мимо поезда или работу отбойного молотка. Их сила такова, что иногда вызывает болезненные ощущения. Измерения показали, что интенсивность рыбьих выкриков превышает 100 децибел.
Жабовидные рыбы — домоседы. Каждая живет на своем участке. В первой половине лета наступает брачный период. Где-нибудь в ямке или под камнем самка откладывает комок крупных икринок, а заботливый отец охраняет ее около трех недель, пока не вылупятся головастикообразные личинки. Гудки и рычание родителей — это грозное предупреждение, что участок охраняется. Митинг «жаб», усиленный акустической аппаратурой, мог вызвать панику даже у представителей морской разведки.
В годы войны ученые не сумели выяснить всех виновников ложных тревог, но волнистого горбыля удалось поймать с поличным. Это он сеял панику у берегов Америки. Горбыли — широко распространенные крупные рыбы с горбатой спиной. Отсюда и название. Их около 150 видов. Они обитают в прибрежной зоне тропических и субтропических морей, живут стаями и держатся вблизи скал, гротов и россыпей камней. В сумерках рыбы покидают дневные убежища, поднимаются из глубин, заглядывают в заливы и в устья рек.
Идут к берегу шумными стаями. Немногие животные позволяют себе устраивать подобный гвалт. Особенно шумят рыбки, когда дело доходит до нереста. Видимо, любовные перепалки горбылей и вызывали переполох береговой охраны. Неблагоразумное поведение дорого обходится горбылям. Концерты, устраиваемые «морскими барабанщиками», живущими в Атлантическом океане, помогают рыбакам разыскивать рыбьи стаи. В Средиземном море орлиные горбыли, собравшись большой компанией, будят ночную тишину тоскливыми стонами, что позволяет рыбакам выследить и обложить стаю сетями.
Горластых существ в океане много. Хорошо известно, какой галдеж царит «на спевках» хора рыб-крокеров, как бы охрипших от долгих вокальных упражнений. Немалый шум способно произвести скопление креветок. Трудно поверить, что эти небольшие, тихие существа могут устроить настоящую какофонию. Вихрь пощелкиваний, словно на асфальт высыпали мешок гороха, изрядно сдобрен скрипами и звонами. В общем, в море немало горлопанов, которые в определенные периоды жизни устраивают бурные митинги, шумные демонстрации, концерты хорового пения.
Не меньшую растерянность вызывали тоскливые стоны, вздохи, пронзительный визг. Эти стенания китов-горбачей нередко слышали наблюдатели на Гавайских островах. О том, что китообразные способны издавать звуки, было известно еще в далекой древности всеведущим грекам. Но знал ли об этом кто-нибудь из высших чинов военно-морского флота? Заунывные жалобы горбачей казались звуками потустороннего мира и вызывали суеверный страх. Ведь ни офицерский мундир, ни диплом инженера не дают гарантии от веры во всякую чертовщину.
Для производства звуков необходим вибратор, порождающий звуковые волны. Им может быть любое упругое тело, способное колебаться от толчка, удара или трения. Если звук нужно усилить, используется резонатор. Для этой цели чаще всего служит воздух. Он упруг. Столбик газа, как стальная пружина, вибрирует по всей своей длине. Он может колебаться с любой частотой, но колебания воздуха скоро затухают.
Резонировать могут и стенки. Известны музыкальные инструменты, состоящие из одних вибраторов. Это ксилофон, тарелки, колокольчики и колокола. У флейты резонирует столбик воздуха. Стенки в усилении звука участия не принимают. У медных духовых инструментов — труб и валторн — вибрируют и воздух и металл стенок. Получается значительное усиление звука. «Музыкальные инструменты» животных нередко снабжены резонатором. Им может быть мембрана, столбик воздуха или стенки полости, где газ, необязательно воздух, находится под некоторым давлением.
Звуки рыб возникают при трении жаберных крышек, костных пластинок челюстей, сочленений скелета, плавников, костей так называемого Веберова аппарата… Карповые рыбы скрежещут зубами, спрятанными глубоко в глотке. Часто звуки производятся путем сокращения барабанных мышц, находящихся возле плавательного пузыря. Его стенки выполняют функции вибратора, а находящийся в нем воздух служит резонатором.
С помощью этих несложных устройств рыбы производят стуки, скрежет, удары, свисты, скрипы, всхлипывают, клохчут, мурлыкают, фыркают. Желтая макрель, встретив свою подругу, крякает от удовольствия. Бычок-кругляк во время нереста скрипит, подзывая самку, а увидев ее, начинает квакать. Черная рыба лает по-собачьи, а морские собачки предпочитают хрюкать. Морской петух (подумать только!), чтобы подать сигнал опасности, «кудахчет» курицей. Рыба-лоцман на ходу постукивает, чтобы ее властелин акула не отвлекалась и не задерживалась. Во время нереста бычок-кругляк верещит, а длиннорылый бычок-подкаменщик жужжит. Зеленушка-оцеллята, перед тем как подраться, цокает. Бычок-кругляк, охраняя гнездо, рычит. Рыба-дикобраз скрежещет, как ржавая дверная петля. Рябчик гризеус, выражая угрозу, барабанит, а сахалинский подкаменщик урчит. Испуганный спинорог свистит, чирикает, щелкает. Ракообразные чаще всего щелкают клешнями. А как киты производят звуки, неизвестно.
Главный музыкальный инструмент млекопитающих — голосовой аппарат. Он тесно связан с дыхательной системой, но у китообразных устройство дыхательных путей необычно. Дышать ртом зубатые киты не могут. Ни ротовая полость, ни глотка с легкими не сообщаются, а рот используется только для поглощения пищи. Дышат дельфины и кашалоты «носом». Слово «нос» взято в кавычки потому, что наружный носовой проход открывается у них не на конце рыла, а на темени. Кроме того, у них всего одна, зато весьма солидная ноздря. Ее отверстие находится в самой верхней точке головы.
Оно первым появляется на поверхности и последним скрывается в пучине вод. С таким дыхалом удобно, зависнув у поверхности, дремать, чуть-чуть подгребая ластами, чтобы темя все время выступало наружу. Отверстие дыхала снабжено мощным клапаном — мясистой затычкой, предохраняющей легкие от попадания туда воды. Широкая ноздря позволяет до предела сократить время, затрачиваемое на вдох и выдох.
Дыхательную систему дополняют три пары асимметричных воздушных мешков, соединенных с носовым проходом. Они узкие, дугообразные, располагаются ярусами и похожи на три причудливые баранки, нанизанные на стержень носового прохода. Мешки окружены мышцами, и часть из них в местах соединений с носовым проходом имеет сфинктеры и внутренние пробки. Вероятно, воздушные мешки имеют непосредственное отношение к производству звуков, которые могут возникать при закрытом рте и заткнутом носе в результате перекачивания воздуха из одного мешка в другой.
Дыхательная система усатых китов проще. Пищевод не отделен от дыхательного пути. Лишь при заглатывании пищи вход в трахею временно закрывается с помощью надглоточного хряща. Нет надчерепных воздушных мешков, зато есть гортанный. Звуки, видимо, возникают в гортани, а воздушный мешок служит резонатором.
Подводные обитатели генерируют звуки широкого диапазона частот. У рыб их частота колеблется от 20–50 герц до 20 килогерц. Щелчки морских львов содержат звуки, лежащие в диапазоне 3–13 килогерц. Зубатые киты генерируют ультразвуковые импульсы с частотой 60–90 килогерц, и, видимо, для них это не предел. Нужно думать, что обитатели морской бездны должны слышать хотя бы издаваемые ими звуки. Между тем на голове рыб напрасно искать каких-либо признаков звуковоспринимающих органов. Даже млекопитающие, переселившиеся для постоянного жительства в океан, в процессе превращения в китов утратили ушные раковины. При движении они неизбежно вызывали бы возмущение пограничного слоя воды, обтекающего тело пловца, и порождаемый этим шум заглушал бы другие звуки.
