Игорь Акимушкин - Открытие «шестого» чувства
С помощью сонаров[3], которыми их наделила природа, летучие мыши не только ориентируются в пространстве, но и добывают корм.
Типы природных сонаров
Все без исключения мелкие летучие мыши из подотряда микро-рукокрылых, наделены эхолотами. Но модели этих «приборов» у них разные, В последнее время исследователи выделяют в основном три типа природных сонаров: шепчущий, скандирующий и чирикающий, или частотномодулирующий. Шепчущие летучие мыши обитают в тропиках Америки. Многие из них, подобно летучим собакам, питаются фруктами. Ловят также и насекомых, но не в воздухе, а на листьях растений. Их эхолотирующие сигналы представляют собой очень короткие и очень тихие щелчки. Каждый звук длится тысячную долю секунды и очень слаб. Услышать его могут только очень чувствительные приборы. Иногда, правда, летучие мыши-шептуны «шепчут» так громко, что и человек их слышит. Но обычно сонар их работает на частотах в 150 килогерц.
Знаменитый вампир тоже шептун. Нашептывая неведомые нам «заклинания», он отыскивает в лесах Амазонки измученных путешественников и сосет их кровь. Заметили, что собаки редко бывают искусаны вампирами: тонкий слух заранее предупреждает их о приближении кровососов. Собаки просыпаются и убегают. Ведь вампиры нападают только на спящих животных. Были проделаны даже такие опыты. Собак выдрессировали: когда они слышали «шепот» вампиров, сейчас же начинали лаять и будили людей. Предполагается, что будущие экспедиции в американские тропики будут сопровождать эти дрессированные «вампиролокаторы».
Скандируют подковоносы. Некоторые из этих странных летучих мышей обитают на юге нашей страны: в Крыму, на Кавказе и в Средней Азии. Подковоносами они названы за наросты на морде, похожие на подкову, двойным кольцом окружающую ноздри и рот. Наросты непраздные украшения — это своего рода рупор, направляющий звуковые сигналы узким пучком в ту сторону, куда смотрит летучая мышь. Обычно зверек висит вниз головой и, поворачиваясь (почти на 360 градусов!) то вправо, то влево, ощупывает звуком окрестности. Тазобедренные суставы у подковоносов очень гибки, поэтому и могут они проделывать такие артистические повороты. Как только в поле действия их локатора попадает комар или жук, самонаводящийся, летательный аппарат срывается с ветки и пускается в погоню, за горючим — за пищей.
Этот «летательный аппарат», кажется, в состоянии даже определить, куда летит жертва: приближается ли к суку, на котором висит подковонос, или удаляется от него. Сообразно с этим меняется и тактика преследования.
Подковоносы пользуются на охоте очень продолжительными (если сравнить их с криками других летучих мышей) и однотонными звуками. Каждый сигнал длится десятую или двадцатую долю секунды и частота его звучания не меняется. Всегда равна 100 или 120 килогерцам. Иногда и 60 килогерцам, в зависимости от вида животного.
Но вот наши обычные летучие мыши и их североамериканские родичи эхолотируют пространство модулированными по частотам звуками, как и лучшие модели созданных человеком сонаров. Тон сигнала постоянно меняется — значит, меняется и высота отраженного звука. А это в свою очередь означает, что в каждый данный момент высота принимаемого эха не совпадает с тоном отправляемого сигнала. И неспециалисту ясно, что такое устройство значительно облегчает эхолотирование.
Малая рыжая ночница начинает свое чириканье звуком с частотой около 90 килогерц, а заканчивает его нотой в 45 килогерц. За две тысячных доли секунды, пока длится ее крик, сигнал пробегает по шкале частот вдвое более длинный диапазон, чем весь спектр воспринимаемых человеческим ухом звуков! В крике около 50 звуковых волн, но среди них нет и двух одинаковой длины. Таких частотно-модулированных криков следует 10 и 20 каждую секунду. Приближаясь же к препятствию или к ускользающему комару, летучая мышь учащает свои сигналы. Теперь уже чирикает она не 20, а 200 раз в секунду.
Сравнительно недавно были открыты летучие мыши-рыболовы. Сонар у них тоже частотно-модуляционного типа. Уже описано четыре вида таких мышей. Обитают они в тропической Америке. После полудня вылетают на добычу и охотятся всю ночь. Порхают низко над водой. Вдруг опускают в воду лапки, выхватывают из моря рыбешку и тут же отправляют ее в рот. Лапки у рукокрылых рыболовов длинные, когти острые и кривые, как у скопы — их пернатого конкурента. Только, конечно, не такие большие.
Крики в бездне
После полудня 7 марта 1949 года исследовательское судно «Атлантик» прослушивало море в 170 милях к северу от Пуэрто-Рико. Внизу под кораблем были огромные глубины. Пятикилометровые толщи соленой воды наполняли гигантскую впадину в земле.
И вот из этой бездны донеслись громкие крики. Один крик, потом его эхо. Еще крик — и опять эхо. Много криков подряд, с промежутком примерно в полторы секунды. Каждый длился около трети секунды, и высота его тона была 500 герц.
Тут же подсчитали, что неведомое существо находилось на глубине примерно 3,5 километра. А эхо его голоса отражалось от морского дна и потому добегало до приборов корабля с некоторым запозданием.
Поскольку киты на такую глубину не ныряют, а раки и крабы не производят столь громких звуков, биологи решили, что в бездне кричала какая-то рыба. И кричала с целью: звуком зондировала океан. Измеряла, попросту говоря, его глубину. Изучала местность, рельеф дна.
Идея эта теперь мало кому кажется невероятной. Ибо уже точно установлено, что рыбы, которых долго считали немыми, издают тысячи всевозможных звуков, ударяя особыми мышцами по плавательным пузырям, как по барабанам, другие скрежещут зубами, щелкают костяшками своей брони. Многие из этих звуков звучат в ультракоротком диапазоне и употребляются, по-видимому, для эхолокации и ориентировки в пространстве. Значит, как и у летучих мышей, у рыб есть свои сонары.
Эхолокаторы рыб еще не изучены, но у дельфинов исследованы они прекрасно.
Дельфины очень «болтливы». Ни минуты не помолчат. И звуки, которые они издают, очень разнообразны. Большая их часть составляет разговорный, так сказать, лексикон дельфинов, и эти звуки нас сейчас не интересуют. Другие же явно обслуживают сонары.
Дельфин афалина свистит, щелкает, хрюкает, лает, визжит на разные голоса в диапазоне частот от 150 до 155 тысяч герц. Но когда он и «молча» плывет, его сонар постоянно ощупывает окрестности «дождем» быстрых криков, или, как говорят еще, — клаков. Длятся эти крики не больше нескольких миллисекунд и повторяются обычно 15—20 раз в секунду, а иногда и сотни раз!
Малейший всплеск на поверхности воды — и дельфин сейчас же учащает свои крики, «ощупывая» ими погружающийся предмет. Эхолокатор дельфина настолько чувствителен, что даже маленькая дробинка, осторожно опущенная в воду, не ускользает от его внимания. Рыба, брошенная в водоем, засекается немедленно. Дельфин пускается в погоню. Не видя в мутной воде добычу, безошибочно преследует ее. Вслед за рыбой точно меняет курс. Прислушиваясь к эху своего голоса, дельфин слегка наклоняет голову то в одну, то в другую сторону.
Считают, что крики дельфины используют для ближней ориентировки. Общая разведка местности и ощупывание более удаленных предметов производится свистом. И свист этот частотно модулирован! Но в отличие от такого же типа сонаров летучих мышей начинается он более низкими нотами, а заканчивается высокими.
Другие киты — и кашалоты, и финвалы, и белухи — тоже, по-видимому, ориентируются с помощью ультразвуков. Вот только не знают еще, чем они издают эти звуки. Одни исследователи думают, что ноздрей, другие — что горлом. Хотя настоящих голосовых связок у китов и нет, но их с успехом могут заменить, так некоторые считают, особые наросты на внутренних стенках гортани.
Всюду ультразвук
За последние 10–15 лет биофизики с изумлением установили, что природа, по-видимому, не очень скупилась, когда наделяла своих детей сонарами. От летучих мышей к дельфинам, от дельфинов к рыбам, птицам, крысам, мышам, обезьянам, жукам переходили исследователи со своими приборами; всюду обнаруживая ультразвуки.
Эхолотами вооружены, оказывается, многие птицы. Кулики-галстучники, кроншнепы, совы и некоторые певчие птицы, застигнутые в полете туманом и темнотой, разведуют путь с помощью звуковых волн. Криком они «ощупывают» землю и по характеру эха узнают о высоте полета, близости препятствий, о рельефе местности.
Жирные козодои или гуахаро, как их называют в Америке, живут в пещерах Перу, Венесуэлы, Гвианы и на острове Тринидад. Они тоже, когда летают в темноте, посылают вперед акустических разведчиков.
Очевидно, с целью эхолокации издают ультразвуки небольшой частоты (20–80 килогерц) и многие другие животные: морские свинки, крысы, сумчатые летяги и даже некоторые южноамериканские обезьяны.
