Борис Сергеев - Живые локаторы океана
В лаборатории убедились, что щелчки являются локационными посылками. На свету они стрижам не нужны. У саланганов достаточно острое зрение, и они ведут дневной образ жизни. Лишенные одновременно и зрения, и слуха, птицы становились совершенно беспомощными. Саланганы генерируют локационные щелчки только во время полета при взмахе крыльев. Сидящие птицы этих звуков не производят. Эхолокатор стрижей не очень высокого качества. Летая в помещении, перегороженном пластмассовыми трубками толщиной 8 мм или металлическими прутьями чуть меньшего диаметра, птицы нередко натыкались на препятствия. Деревянные палки толщиной 10 мм или двухмиллиметровую проволоку, хуже отражавшие звук, они уже почти не замечали.
Там, где гнездятся саланганы, довольно шумно. По мере того как становится темнее, щелчки сливаются в сплошной треск. В этом хаосе звуков быстро летящая птица должна уловить эхо собственных щелчков. Как они это делают, ученые пока не знают. Детальный анализ спектрального состава щелчков позволяет предположить, что каждая птица имеет свой голос, не похожий на сотни тысяч голосов своих собратьев.
Возможно, поэтому они легко узнают эхо от собственных щелчков, как мы узнаем по голосу друга.
Эхолокация – врожденная способность, но проявляется она лишь у взрослых. Пока птенцы малы, они не в состоянии производить щелчки. Лишь незадолго до вылета из гнезда они пробуют крылья, а заодно и свои голосовые возможности.
Получив с помощью звукового зондирования представление об окружающей обстановке, птенец в счастливый для родителей день срывается с гнезда и больше в него не возвращается.
С вылетом птенцов семья распадается. Молодые птицы с первых дней живут самостоятельно. Им не приходится учиться летать, ловить насекомых, пользоваться локационным аппаратом – эти способности саланганы получают в наследство от своих родителей.
Способностью к эхолокации, вероятно, обладают и другие птицы. Под подозрением находятся кулики. Когда кроншнепам приходится лететь в тумане, они издают особые звуки, которые в других ситуациях никогда не производят. Предполагают, что птицы ориентируются с помощью возникающего при этом эха.
Весьма вероятно наличие эхолокации у кайр. Многие из них на зиму не улетают на юг, а откочевывают к северу и зимуют на незамерзающих полыньях, причем отлично переносят зимовку. Ученые пока не знают, как в темноте арктической ночи они находят и ловят корм – живую рыбу и ракообразных. Возможно, в воде много ночесветок – одноклеточных светящихся организмов. Потревоженные движением воды, они вспыхивают на миг яркой искоркой, обозначая путь плывущего существа. Если не светящиеся организмы, что еще, кроме эхолокации, помогает кайрам добывать в темноте корм?
В локации заподозрены и чайки. Самыми прелестными из них, утонченно неповторимыми являются розовые чайки. Всю зиму они проводят где-то в океане. О том, как они там живут, как находят пропитание во мраке полярной ночи, зоологи почти ничего не знают. Никто не слышал, чтобы чайки издавали звуки, напоминающие локационные посылки, но это совершенно ни о чем не говорит. Ведь многие животные пользуются в этом случае не слышимыми для человека ультразвуками. Почему не допустить, что розовые чайки следуют их примеру?
Не менее розовой привязана к арктическим льдам белая чайка. Дословный перевод на русский язык ее латинского названия – «льдолюбивая, цвета слоновой кости». Локационных сигналов у белой чайки пока не обнаружили, но ведь никто и не пытался их обнаружить.
Сухопутные животные в процессе эволюции постепенно совершенствовались в эхолокации. Как известно, наибольших успехов добились летучие мыши. Эхолокатор позволяет им прекрасно ориентироваться в ночном мраке, быстро летать, не боясь наткнуться на препятствие, обнаруживать крохотных насекомых и ловить их на лету. Но не будем останавливаться на летучих мышах. Об эхолокации этих животных уже написано немало. Эта книга – об обитателях океана. Давайте посмотрим, какие заявки на изобретения в области эхолокации представили животные, обитающие в воде.
Пионеры гидроакустики
Изучение подводного мира долгое время отставало от изучения суши. Буквально до последних лет о жизни животных из подводного царства существовали весьма смутные представления. И как всегда, когда не хватало знаний, их подменяли догадками. Это в полной мере касалось и рыб. Как известно, академик И. П. Павлов, создатель учения о высших функциях мозга, в качестве подопытных животных использовал почти исключительно собак. Ю. Фролов первым из славной плеяды соратников великого физиолога занялся изучением рыб. Из его статьи, появившейся почти 40 лет назад, следует, что рыбы ужасно примитивные, глупые существа, не обладающие даже достаточно развитой памятью, так как условные рефлексы, выработанные у них сегодня, назавтра почти полностью угасают. Война не позволяла продолжить изучение рыб. Постепенно физиологи свыклись с ошибочным мнением Фролова. Не удивительно, что новые представления о поведении рыб, появившиеся 15 лет спустя в статьях молодой исследовательницы Н. Праздниковой, с трудом прокладывали дорогу к умам ученых. А она открывала все новые и новые секреты мозга рыб и так увлеклась, что время от времени с трибуны ученых собраний пыталась посеять в аудитории слушателей мысль, которая и ее слегка смущала, что порядочный карась башковитее иного пса. Правда, перейдя к исследованию собак, Праздникова больше к подобным мыслям не возвращалась.
Ее работы оставили заметный след в науке, и сейчас уже не возникает сомнений относительно наличия у рыб приличной памяти и известной сообразительности.
Аналогичная история произошла со слухом рыб. Долгое время считалось, что бессловесным созданиям «мира безмолвия» нечем слышать и нечего слушать. Как известно, рыбы не имеют такого обыденного для млекопитающих украшения, как уши. У рыб есть лишь внутреннее ухо, а ушные раковины и среднее ухо, в том числе барабанная перепонка, отсутствуют.
Нехватка важнейших блоков звуковоспринимающей системы и привела к представлению, что слух у рыб не развит и звуки не имеют для них биологического значения.
Наблюдения рыбаков и результаты несложных опытов, проведенных учеными 200–250 лет назад, свидетельствовавшие о том, что рыбы слышат, почему-то во внимание не принимались. Более поздние эксперименты были поставлены весьма неквалифицированно и дали отрицательный результат.
Видимо, осуществлявшие их ученые не учли значительного ослабления звуковых волн на границе двух сред при переходе их из воздуха в воду, и поэтому рыбы не могли слышать использовавшихся в эксперименте звуков. Лишь специальные эксперименты, выполненные три-четыре десятилетия назад, реабилитировали слух рыб. Они прекрасно слышат низкие звуки от 50 до 2000–5000 Гц, а по чувствительности к звукам, лежащим в диапазоне 500–1000 Гц, слух рыб не уступает слуху млекопитающих.
