Вокруг Света - Журнал «Вокруг Света» №09 за 1982 год
Самый отталкивающий способ кормления — у вампиров-кровососов. Они живут тоже в Южной и Центральной Америке, сосут кровь из крупных копытных животных и иной еды знать не хотят. Не случайно кровососы породили множество легенд, и им порой приписывают — совершенно, впрочем, несправедливо — даже человекоубийство.
Известно, что вампир-кровосос не способен высосать за сутки больше столовой ложки крови, и домашний скот в Южной Америке не особенно страдает от нападений летучих мышей. Ранки затягиваются быстро, а смертельных случаев от кровопотерь вообще не бывает никогда. Другое дело, что кровососы порой разносят опасные болезни, например, бешенство. Несколько десятилетий назад в Южной Америке разразился мор среди лошадей. Причина падежа осталась невыясненной, но многие зоологи считали, что переносчиками возбудителей заболевания были именно вампиры-кровососы.
Наконец, самые распространенные среди рукокрылых — это насекомоядные летучие мыши. Здесь и кожаны, и ушаны, и листоносы, и листобороды, и складчатогубы, и подковоносы...— всех не перечислишь.
Прожорливость летучих мышей сравнима, пожалуй, с прожорливостью их «названых братьев» — мышей обыкновенных, из отряда грызунов. Бурый кожан, например, может за час уничтожить около тысячи насекомых. А мексиканские складчатогубы только в одном штате Техас поглощают за год умопомрачительное количество насекомых — общим весом 20 тысяч тонн!
На перехват!
Вот теперь пора вернуться к эхолокации. Без той хитроумной аппаратуры, которой природа снабдила летучих мышей, вряд ли они смогли бы так эффективно охотиться на мотыльков, мух и жуков, птиц и рыб.
Схематически дело выглядит так: зверек испускает в полете очень короткие ультразвуковые импульсы, к нему возвращается эхо, отраженное от неподвижных и движущихся объектов, в мозгу летучей мыши происходит анализ звуковой картины, перебор вариантов охоты, выбор оптимального решения, затем изменение курса, атака на ближайшее насекомое, и...— цель поражена! Между прочим, весьма часто рукокрылые цепляют добычу крылом, а затем слизывают языком с перепонки. Но хватают и пастью!
Изложенная схема очень непроста. Во-вторых, ультразвуки в воздухе быстро затухают. Поэтому оптимальная дальность обнаружения цели — 40—60 сантиметров, полтора-два метра — это уже предел. Во-вторых, за минуту летучая мышь, оказывается, может поймать до 15 мошек — при этом траектория полета резко меняется: зверек пикирует, делает петли, перевороты, скользит на крыло, входит в штопор, техника пилотажа изумительная! А скорость полета — это в-третьих — 20—30 километров в час! Каким же мощным «компьютером» должна обладать летучая мышь, чтобы в мгновение ока (в «мгновение уха»!) — как правило, от засечки цели до поимки добычи проходит не более полусекунды — сделать сложнейшие вычисления, решить задачу о двух неравномерно движущихся телах в трехмерном пространстве, определить, в каком направлении, каких размеров, с какой скоростью и какая движется цель (попутная задачка на определение структуры поверхности тела по отраженному импульсу) и дать соответствующие команды своим конечностям, всему телу: на перехват!
Может показаться, что эхолокация для летучих мышей принципиально невозможна. Представим: сигнал доходит до насекомого, оно воспринимает ультразвук, и у него есть еще время среагировать, пока эхо возвращается к охотнику. Неужели эволюция не учла такую возможность и не подарила насекомым шансов на спасение, на маневр ухода? Подарила. Шансы есть. Но мизерные. Некоторые мотыльки, получив ультразвуковое «предупреждение», складывают крылья и камнем падают на землю; другие начинают резко менять курс полета, рыскают в воздухе. И тем не менее летучие мыши охотятся практически безошибочно! Они успевают перехватить цель почти в любой ситуации.
Дело в том, что летучая мышь ориентируется в полете не по звуковому лучу или пучку, а по звуковому полю: она оценивает множество эхо-сигналов, отраженных от разных поверхностей. Когда в поле звукозрения появляется нечто похожее на добычу, характер сигналов меняется: летун испускает серию сверхкоротких импульсов, способных мгновенно «прозвонить» окружающее пространство н а разных уровнях эхолокации. Так, длительность разового импульса бурой ночницы колеблется от 0,3 до 2 миллисекунд. И за столь предельно короткий промежуток времени (тут звук-то успевает пробежать всего. 10—60 сантиметров) зверек умудряется модулировать сигнал в широких границах: меняет частоту звука на целую октаву и свободно переходит от узко сфокусированного пучка к широкому фронтальному лучу. Естественно, что вернувшееся эхо просто-таки насыщено информацией. В зависимости от условий охоты летучая мышь может издавать от 10 до 200 и более таких импульсов в секунду. Уловки насекомым не помогают.
В наш технический век подобрать сравнение для летучей мыши просто: она вполне выдерживает аналогию со всепогодным истребителем-перехватчиком, оснащенным радиолокатором и бортовой ЭВМ. Но еще интереснее приложить поразительные свойства рукокрылых к человеку: только так можно измерить дистанцию, отделяющую их от нас.
Представим себе, что мы живем в мире кромешной темноты. Во рту у нас — источник света, бьющий метров на 30—40. Чтобы ориентироваться во тьме, мы часто-часто мигаем этой лампой, к тому же постоянно «бегаем» по широкому диапазону частот: от инфракрасного излучения до ультрафиолетового. Мы можем фокусировать луч света в тонкий пучок, а можем освещать перед собой обширное пространство. Мало того: нам свойственно избирательно пользоваться видимым спектром — мы видим то в оранжевом, то в голубом, то в желтом свете,— таким образом, у нас на глазах система то и дело меняющихся фильтров. Учтем еще вот что. Некоторые виды летучих мышей — например, курносый листобород — в полете расправляют кожаные складки вокруг рта, превращая их в раструб: чем не мегафон? Развивая фантастический образ «человека-прожектора», проведем такую аналогию: лампа у нас во рту снабжена еще и рефлектором, а к глазам приставлен бинокль с просветленной оптикой.
Такой образ нам может нравиться или не нравиться, но перевод с языка звука на более знакомый нам язык света довольно точно иллюстрирует слуховое зрение и характеризует способности наших летунов — способности, которые совершенствуются, по меньшей мере, вот уже пятьдесят миллионов лет (таков возраст самой древней ископаемой летучей мыши, и она чрезвычайно похожа на современных рукокрылых).
В море звуков
Теперь картина эхолокации вроде бы стала более понятной. Летучие мыши прекрасно и разнообразно (приходится пользоваться таким странным словосочетанием) видят с помощью ультразвука. Но зададимся следующим вопросом: какова острота их зрения? Насколько эффективно работает «бортовая ЭВМ» — мозг мыши?
Опыты показали, что рукокрылые в принципе способны засекать в полете и огибать даже сверхтонкие нити — толщиной всего 50 микрон. Но и это еще не все. Выяснилось, что мышиная ЭВМ обладает... поразительной памятью!
Поставили эксперимент. Натянули проволочки таким образом, что образовалась сложная пространственная структура, и в этот трехмерный лабиринт запустили летучую мышь. Зверек пролетел его насквозь — естественно, ни разу не задев крылом за проволочки. Пролетел дважды, трижды... Затем проволочки убрали и заменили их тонкими невидимыми лучиками фотоэлектрических устройств. И что же? Мышь снова летела по лабиринту! Она в точности повторила все повороты, все спирали своего прежнего пути, и ни разу фотоэлемент не зафиксировал ошибку, а ведь теперь лабиринт существовал только в воображении мыши. Конечно, можно повернуть дело так, что эксперимент как раз опровергает наличие мышиного интеллекта: проволочек нет, прямой путь свободен, кому нужен этот пилотаж? Но для ученых полет летучей мыши в воображаемом лабиринте служит лучшим доказательством ее адаптационных способностей, ее высокой поведенческой квалификации и прекрасной памяти.
Экспериментаторы давали летучим мышам и задачу на сообразительность. Перед парящим в воздухе бурым кожаном подкидывают горсть металлических или пластмассовых объектов разной формы и среди них — червяка. Хотя в природе подобные задачи кожану как-то не встречаются, однако он выхватывает червяка из подброшенного перед ним мусора без затруднений.
Летучие мыши просто купаются в море звуков. Эхо заменяет им зрение, осязание, может быть, в какой-то степени обоняние. И очень хорошо — для нас, людей,— что диалоги рукокрылых с окружающей средой проходят в ультразвуковом диапазоне. Иначе... иначе мы весьма скоро оглохли бы. Ведь летучие мыши кричат очень громко. Акустики определили, что звук, издаваемый бурой ночницей и замеренный у ее рта, в 20 раз громче шума отбойного молотка, работающего на расстоянии нескольких метров от экспериментатора. Некоторые виды тропических летучих мышей разговаривают очень тихо, «шепчут», но есть и такие, которые вопят еще в три раза громче, чем бурая ночница.
