Живые локаторы океана - Сергеев Борис Федорович (хорошие книги бесплатные полностью TXT) 📗
Люди, вынужденные вести беседу в шумных цехах, на аэродроме, в вагоне метро – словом, там, где шум заглушает звуки человеческой речи, начинают говорить громче и растягивать слова. Дельфины поступали сходным образом: они старались «перекричать» возникший в бассейне шум. Громкость локационных посылок достигала такой силы, что их низкочастотные элементы отчетливо слышались из-под воды.
Единственное отличие от человека состоит в том, что дельфины не увеличивали длительность посылок, а очень умело использовали свою способность «перекричать» шум. Если он состоял из ограниченной полосы частот, мешая восприятию лишь определенной части локационной посылки, животные усиливали громкость именно этих частот. Человеческий звуковоспроизводящий аппарат не способен к такой дифференцированной деятельности.
У дельфинов существует и второй способ борьбы с шумами – изменение высоты локационной посылки. Если шум ограничен узкой полосой частот, животные могут перестроить спектральный характер локационной посылки, сделав ее основную часть или значительно ниже, или существенно выше акустической помехи. Переходя на технический язык, можно сказать, что дельфины отстраиваются от помехи по частоте и она им не мешает.
Применяли дельфины и еще один способ борьбы с помехами, когда в бассейн подавалась серия шумовых импульсов.
В этом случае животные отстраивались по времени, посылая локационные посылки и успевая прослушать эхо в интервалах между импульсами шума. Они совершенно не мешали дельфинам, если между ними и эхом оставался интервал больше 300 мкс. За это короткое мгновение животные успевают осуществить анализ услышанного.
Дельфины генерируют очень громкие локационные посылки. Если бы мы их слышали, они показались бы нам громче рева самолетов на взлетно-посадочной полосе современного аэродрома. Казалось бы, от подобного шумового воздействия любое животное обязательно должно оглохнуть. Ученые долго не понимали, почему слуховой аппарат дельфинов не страдает от собственного шума. Недавно на этот вопрос был получен ответ.
На голове дельфина укрепили три гидрофона: один – в 5 см впереди дыхала, второй – сразу же за ним, третий – сбоку, позади слухового прохода; а к спинному плавнику приторочили магнитофон.
Когда проанализировали записи, все стало ясно. Локационные посылки зарегистрировал лишь гидрофон, установленный впереди дыхала. В записях остальных не было локационных посылок, только свисты, и те оказались еле слышимыми. Очевидно, воздушные мешки и кости черепа полностью отражают звуковые волны. Сфокусированные жировой подушкой, они уходят в нужном направлении и чуть в стороне уже не слышны. Слуховой аппарат дельфина надежно экранирован от разрушающего воздействия собственного звукогенератора.
Усы, бакенбарды, борода
Подавляющее большинство млекопитающих, и не только сильный пол, но и самки, носят усы, или, правильнее, вибриссы. Эти длинные, жесткие волосы выполняют осязательную функцию. Растут они на голове, шее, а у белок и других живущих на деревьях животных – на груди и брюхе. У наших домашних кошек вибриссы сидят на верхней челюсти по обе стороны носа, в нижней части подбородка и над глазами, создавая вокруг мордочки своеобразный нимб. У небольшого грызуна – песчанки, длина туловища которого около 10 см, нимб вокруг мордочки имеет диаметр более 10 см. Волосы направлены слегка вперед, поэтому песчанка, странствуя в темноте, еще за 3 см от кончика носа почувствует, что уперлась в стенку.
Вибриссы, как и все прочие волосы, сидят в волосяной сумке. В ее стенках находятся нервные волокна, воспринимающие малейшее движение волоса. Когда его кончик задевает за посторонние предметы, он действует подобно рычагу, надавливая на нервные окончания. Вибриссы образуют рецептор с большой воспринимающей поверхностью и с высокой чувствительностью.
Роскошные кошачьи усы дают их обладателям возможность тонко анализировать окружающую среду. В том числе движения мышонка, если он коснется усов. Каждый волос посылает в мозг информацию только в том случае, если его будут сгибать в определенном направлении. Вибриссы разных участков тела настроены на восприятие различно направленных движений. Анализируя полученную информацию, мозг учитывает характер и направление движения частей тела животного, снабженных вибриссами. Это позволяет получить исчерпывающую информацию о том, имеет ли дело хозяин усов с неподвижным предметом или с живым существом, каковы его размеры и вес.
Необходимость вибрисс не вызывает сомнений, особенно там, где пасует зрение. Кошки, преимущественно охотящиеся ночью, да еще и густых зарослях, имеют более развитые вибриссы, чем представители семейства собачьих, предпочитающие открытые пространства и не стесняющиеся совершать свои охотничьи набеги засветло. Отличные вибриссы имеют норные животные. Большую часть жизни проводят в норе песчанки. Крот, без крайней нужды вообще не появляющийся на поверхности, наделен целым набором вибрисс. Во время прогулок по темным подземельям впереди него шествует боевое охранение – вибриссы, осуществляя разведку окружающего пространства.
Используют вибриссы и водные животные – выдры, бобры, тюлени, морские котики, каланы. Им приходится заглядывать под коряги и камни, ловить добычу в зарослях водных растений, хватать ее со дна. На илистом грунте при малейшем движении поднимается облако мути, и зрение мгновенно делается бесполезным. Вынесение чувствительных рецепторов на морду и челюсти – рабочие аппараты хищника – облегчает выполнение целенаправленных движений при поимке добычи. Недаром японские конструкторы, создавая очередную, наиболее совершенную модель робота, вынесли «глаз» своего детища на манипулятор – только тогда удалось разработать программу для такого сложного действия, как выбор роботом из многих совершенно одинаковых деталей одной, помеченной крестом, и захват ее манипулятором.
Видимо, вибриссы используются и как органы дистантной рецепции. Маленькая птаха, взлетевшая из-под носа камышового кота, пробирающегося в ночной темноте по густым зарослям, вызовет движение воздуха, которое, судя по чувствительности вибрисс, зверь не может не заметить. В воде, как в более плотной среде, дистантная рецепция функционирует надежнее. Тюлень, преследующий рыбу, должен на близких дистанциях ощущать движение хвоста удирающей жертвы.
Весьма вероятно, что вибриссы используются как органы активной локации. Волны давления, вызываемые бегущим котом или рысью, а тем более плывущим в глубине морским львом, встретив на пути солидное препятствие, отразятся от него и, вернувшись назад, не минуют зверя. Активная локация должна использоваться норными животными. Крот, видимо, с определенным умыслом строит свои замысловатые галереи весьма узкими. При движении по ним тело животного плотно прилегает к стенкам норы. Действуя как поршень, крот проталкивает впереди себя столб воздуха. В норе волны давления значительно сильнее, чем на открытом воздухе. Надо думать, крот не оставляет без внимания информацию, которую несут отраженные волны.
Среди китообразных сохранили усы и бакенбарды исполины. Они растут у них тремя группами – по краям верхней челюсти и на поверхности головы. По китовым масштабам волос немного: 250 у гренландского кита, 50–100 у полосатика. У гигантов вибриссы – карлики. Они тоненькие, всего 0,2–0,4 мм толщиной, а в длину едва достигают 1 см.
У зубатых китов усы не в моде. У нарвала и белухи их не бывает. Кашалоты и гринды имеют усы, но только до рождения. Большинство дельфинов щеголяет усами в самом нежном младенческом возрасте. В 1–2 месяца начинается редукция усов, а 3–5-месячные малыши уже выглядят тщательно выбритыми. Правда, от волос на морде остаются маленькие ямки, на дне которых сохраняется крохотный «пенек» бывшего волоса, окруженный нервными волокнами. Какую функцию выполняют «пеньки», пока никому не ведомо. Только речные дельфины, раз обзаведясь усами, больше уже с ними не расстаются. Видимо, необходимость ловить добычу со дна, а то и копаться в иле, заставила пресноводных китов отказаться от общепринятой моды. Их вибриссы массивнее, чем у китов гигантов: они достигают в поперечнике 1 мм, а в длину 1,5–2 см. Они слегка сплющены и в отличие от вибрисс наземных животных до самого кончика почти не суживаются. Каждый волосок посредине согнут, и его кончик направлен в сторону кожи.
