Этот обыкновенный загадочный дельфин - Супин Александр Яковлевич
А вот дельфин каким-то образом умеет это делать, причем очень хорошо. И крайне важно установить, как именно он это делает. Ведь если мы поймем, как по отраженному звуковому сигналу животное распознает разные предметы, то это поможет усовершенствовать и сделанные человеческими руками локаторы — радары и сонары, «научить» эти приборы так же хорошо распознавать обнаруженные ими предметы. Кое-что в этой сложной проблеме постепенно становится ясным благодаря совместным усилиям многих ученых.
Когда лоцирующий звук, изданный дельфином, достигает какого-либо предмета, то характер отраженного звука (эхо) зависит от многих свойств этого предмета. Он зависит прежде всего от формы и размера предмета: каждая его грань, каждая его сторона отражает звук в ту или иную сторону, в зависимости от своего положения, и общая картина отраженного звука зависит от всей формы предмета. Зависит отраженный звук также и от характера поверхности предмета: гладкие поверхности, как зеркало, отражают звук в одном определенном направлении, а неровные рассеивают звук в разных направлениях. Зависит характер звука и от материала, из которого сделан предмет: разнообразным материалам свойственна присущая каждому из них способность отражать и поглощать звук. Наличие внутри предмета более плотных частей (например, скелет внутри тела животного) или, наоборот, менее плотных (полостей) вызывает дополнительные отражения звука, которые складываются с отражениями от поверхности и создают дополнительную окраску отраженного звука в целом. И целый ряд других свойств и признаков предмета тоже так или иначе влияет на характер образующегося эха. Вот и получается, что если к разным предметам приходит даже совершенно одинаковый лоцирующий звук, то отраженные от них звуки окажутся очень разными: от каждого предмета — свой особый. Таким образом, каждый из предметов приобретает как бы свой характерный звуковой портрет, звуковой образ.
Есть у дельфинов и другие возможности, благодаря которым они различают звуковые образы разных предметов. Чтобы рассказать еще об одной из них, вначале представим себе несложный опыт. Пусть перед нами находится несколько разных, наугад выбранных предметов: хрустальный бокал, железная ложка, деревянная чурка, стальной камертон. Возьмем тонкую палочку и легонько ударим по каждому из этих предметов. И каждый отзовется на удар своим, только ему присущим звуком: хрустальным звоном откликнется бокал, дребезжащим звяканьем — ложка, глухим стуком — деревянная чурка, протяжной чистой нотой запоет камертон. Каждый предмет звучит по-своему в зависимости от размеров, формы, материала и от многих других свойств. То есть любая вещь имеет свой особый «голос». Этот голос возникает потому, что легкий удар или толчок вызывает упругие звуковые колебания внутри самого предмета. Распространяясь внутри предмета, следуя иногда довольно сложным извивам его формы, многократно отражаясь внутри от его наружных и внутренних поверхностей, неровностей, звуковые волны одних частот «раскачиваются», усиливаются; волны других частот, наоборот, ослабевают, и вся эта сложнейшая мешанина разных звуковых колебаний в различных пропорциях как раз и составляет характерный для данного предмета «голос». И по этому характерному звуку довольно легко распознать многие предметы: звон хрустального бокала мы никогда не перепутаем со стуком деревяшки.
Дельфины используют и эту особенность предметов для их распознавания. Только ему вовсе не обязательно прикасаться к каждому предмету палочкой, как в только что описанном опыте. Роль палочки выполняет все тот же локационный импульс, издаваемый дельфином. Ведь этот импульс очень короткий, настоящая «звуковая пуля» — об этом уже писалось выше. Когда такой короткий импульс достигает какого-либо предмета и «ударяет» по нему, он действует точно так же, как палочка в нашем опыте. Дельфин «простукивает» своими импульсами окружающие его предметы, и они послушно откликаются своими характерными голосами. Акустики называют эти ответные звуки-голоса «вторичным эхом» в отличие от обычного, «первичного эха», которое является просто отражением звука от поверхности предмета.
Российский ученый-акустик Николай Дубровский впервые предположил, что для распознавания предметов дельфин пользуется не только первичным, но и вторичным эхом. И не только предположил, но и доказал это экспериментами. Он обучал дельфина различать, пользуясь своим локатором, разные предметы, а потом, искусно варьируя формой предметов и материалом, из которого они были сделаны, добивался того, чтобы какие-то пары предметов имели практически одинаковое первичное эхо, но разное вторичное, а какие-то другие пары — наоборот. Наблюдая, насколько успешными были действия дельфина в разных ситуациях, установили, какими свойствами получаемого эха пользуется дельфин.
Сейчас уже точно доказано, что дельфины прекрасно слышат и первичное, и вторичное эхо, точнее, они слышат их комбинацию — целостный «звуковой портрет» предмета. И чуткое ухо животного прекрасно различает эти звуковые портреты, звуковые образы предметов. По ним оно и распознает все элементы окружающей обстановки.
Но дельфин умеет не только слышать тончайшие оттенки «звуковых портретов» и по ним распознавать детали окружающей обстановки. Он может и разнообразно управлять звуками, которые посылает локатор животного, тем самым улучшая его работу. Если нужно, например, обнаружить предметы, находящиеся на большом расстоянии, дельфин издает звуковые импульсы, обладающие громкостью пистолетного выстрела: ведь пока звук преодолеет расстояние до удаленного предмета и вернется обратно, он заметно уменьшится, а пока эхо преодолеет этот же путь в обратном направлении, оно станет еще тише; поэтому, чтобы можно было услышать достаточно громкое эхо, излученный звук должен быть очень сильным. А если нужно «прощупать» предметы, находящиеся недалеко, то такой сильный звук совсем не нужен, он будет только оглушать самого дельфина; в этом случае животное сразу же снижает громкость издаваемых им звуковых импульсов.
Может меняться и частота издаваемых звуковых импульсов, и другие их характеристики. Ведь иногда разные предметы удобнее прощупывать разнообразными звуками, чтобы получить наиболее полные сведения о свойствах этих предметов. И дельфин умело пользуется своими возможностями. Как осветитель в театре, регулируя свет и включая то одни, то другие софиты, добивается, чтобы в каждой сцене было выделено, высвечено самое главное, чтобы луч света позволил во всех деталях рассмотреть лица и костюмы актеров, так и дельфин, регулируя работу своего звукового прожектора, «высвечивает» самые главные, самые важные для него свойства предметов.
Кстати, оказалось, что это не так уж легко — надежно доказать, что дельфины могут
