Сергей Рязанцев - В мире запахов и звуков
Аббат Антуан Банье (1673–1741) в предисловии к своей книге «Мифология и сказания, объясненные исторически», выдержавшей много изданий, пишет: «Читатель легко заметит, что часто я о нем заботился больше, чем о собственной репутации; разве автор не проявляет внимания к читателю, если в угоду ему удаляет ученые ссылки, которые напрашиваются в его работе, и которые стоили ему столько труда, затрачиваемого на списывание». Полностью к нему присоединяюсь. Научных ссылок, к счастью (или к сожалению), читатель в этой книге не найдет. Еще Мишель Монтень (1533–1592) в книге третьей своих «Опытов» говорил: «И ссылаются на Платона и святого Фому, говоря о вещах, которые мог бы столь же хорошо подтвердить первый встречный и поперечный». Некоторых вещей, рассказанных в этой книге не сможет, конечно же, подтвердить первый встречный. Но ручаюсь вам, все факты, на которые я ссылаюсь, тщательно проверены, и я могу указать источник заимствования каждого из них.
В то же время мне не хотелось бы превращать свою книгу в сборник курьезных историй. Я обязательно постараюсь познакомить вас с основами нашей специальности. Художественную литературу — читают, научной — пользуются, потому как читать ее всю подряд невозможно. А вот как быть с литературой научно-популярной? На этот вопрос, дорогой читатель, ты должен ответить сам.
Часть I
ЗАЧЕМ ЧЕЛОВЕКУ УШИ
— Бабушка, зачем тебе такие большие уши?
— Это чтоб лучше тебя слышать, дитя мое!
Шарль Перро «Красная шапочка»Каждому с детства знаком этот диалог из старой сказки. А зачем сказки? А зачем же все-таки нам уши? Точнее не уши, а ушные раковины, которые и подразумевала в своем вопросе любопытная Красная шапочка.
В чем-то Волк был близок к истине, ответив, «чтоб лучше тебя слышать!» Действительно, благодаря своей воронкообразной форме ушные раковины способны улавливать и концентрировать звуковые волны. Старые люди с пониженным слухом, прислушиваясь к чему-либо, приставляют сложенную рупором ладонь к уху, как бы увеличивая его.
Но это далеко не единственная функция ушных раковин.
Посмотрите на рыб, амфибий, рептилий — где же у них ушные раковины. Их нет. Звуковые колебания передаются непосредственно на систему внутреннего уха.
В ходе филогенетического развития все более и более высокоорганизованный звуковоспринимающий аппарат прячется в толщу височной кости, удлиняется слуховой проход и как буфер от непредвиденных повреждений появляется ушная раковина. Итак, ушная раковина обладает защитной функцией.
Существует и косметическая функция наружного уха. Во все времена и у всех народов старались украсить ушную раковину, понимая, что она играет важную роль в создании внешнего облика. Вспомним великолепные серьги и подвески из скифских курганов. А разноцветные клипсы, за которыми охотятся современные модницы. У некоторых африканских племен распространено странное для нас понятие о красоте — они оттягивают мочки ушей до невероятных размеров. Но это тоже своеобразная дань моде. Когда мы посмотрим, что вытворяют со своими ушными раковинами небезызвестные панки, то может быть и загадочные обычаи далеких африканских племен станут нам ближе.
В восточных деспотиях древности существовал обычай отрезать уши государственным преступникам. Действительно, человек, лишенный ушных раковин, приобретает уродливый облик. Об этом прекрасно знали и бухарский эмир, и кокандский хан, и иранский шах, и турецкий султан.
В некоторых документах есть графа «Особые приметы», где следует указать цвет волос и глаз, отметить физические недостатки. В далеком прошлом, когда никаких документов не существовало, средоточием таких особых примет, выделяющих человека из общей массы, были индивидуальные прозвища, которые в дальнейшем стали основой фамилии.
Наши предки, если судить по дошедшим до нас фамилиям, среди прочих отличительных черт, очень много внимания уделяли ушам. Отсутствие таковых зафиксировалось в довольно распространенной фамилии Безухов. Во многих фамилиях отмечается цвет ушей — Красноухов, Желтоухов, Сероухов и даже Кариухин и Кариушкин, хотя достаточно трудно представить себе карие уши. Фамилии Ухов, Ушков, Ушинский, Ушкин, Ухатый говорят о том, что именно уши являлись основной отличительной чертой родоначальников этих фамилий. И причем, какие уши, если судить по таким фамилиям как Вислоухов, Голоухов, Малоушкин, Остроушко, Толстоухов, Косоухов, Корноухов (с очень маленькими или обрубленными ушами)!
Да, прав был Н. В. Гоголь, писавший: «А уж куда бывает метко все то, что вышло из глубины Руси, где… живой и бойкий русский ум… влепливает сразу, как пашпорт, на вечную носку и нечего прибавлять уже потом, какой у тебя нос или губы: одной чертой обрисован ты с ног до головы».
В отличие от сказочного волка, дорогой читатель, я не могу ответить одной фразой на сакраментальный вопрос: «Для чего человеку уши?» Разговор предстоит долгий, и начнем мы его издалека, с рассказа о том, как слышат насекомые.
Кто слышит ногами?
Выйдите летом в лес, и вы услышите, что все вокруг заполнено звуками. В цветах жужжат шмели и пчелы, над болотцами тоненько звенят комары, в луговой траве оглушительно стрекочут кузнечики, из каждого дерева и куста несется птичье пение. Кажется, что весь этот многоголосый хор птиц и насекомых поет просто от радости, что наконец-то наступили жаркие солнечные летние деньки. Однако это не совсем так. Каждая песенка, которая поется в лесу, имеет свой смысл. Чириканье, пересвист, жужжание и квакание — это язык животных. С его помощью они что-то сообщают, «говорят» друг другу, что происходит вокруг.
Без ушей в лесу не прожить. Уши помогают найти друзей, спастись от врагов, поймать добычу. Они нужны и собаке, и лягушке, и кузнечику. Но кузнечик, лягушка и собака живут по-разному, и уши у них разные, и прислушиваются они к разным звукам. О том, как объясняются друг с другом животные, и о том, какие у кого уши и пойдет разговор в этой и следующих главах.
Всем знакомо стрекотание кузнечика. Чем же он так звонко стрекочет? Возьмите расческу, проведите ногтем по ее зубчикам, она и затрещит. У кузнечика на левом крыле полоска с зубчиками, как гребешок, а на правом другая полоска, с острым краем. Кузнечик ведет этим острым краешком по гребешку, как ногтем, — и звучит над травой однообразный стрекот. Это значит: «Я здесь, я здесь, я здесь!» И другие кузнечики отвечают: «И я здесь, и я здесь!»
Но где у кузнечика уши? Хоть целый день ищите, и не найдете. Они не на привычном для нас месте — на голове, а на… ногах. Кузнечики слышат ногами, их уши — это узкие щелочки на передних ногах. Когда кузнечик прислушивается, он не голову к звуку поворачивает, а ноги. Причем кузнечику достаточно одной передней ножки, чтобы определить правильное направление звука — так самка узнает, где, в какой стороне звучит призывная стрекочущая серенада самца.
Слуховой орган кузнечика расположен на голени, чуть ниже «колена». Две узенькие щелочки ведут во внутреннюю довольно обширную полость, в которой расположен, так называемый, тимпанальный орган. Он построен по типу нашей барабанной перепонки, колебания которой передаются слуховым нервам.
Проще нашего устроенное, это ухо слышит, однако, в несколько раз более высокие частоты — до 100 килогерц. Это уже не воспринимаемый нами ультразвук, сопровождающий слышное нам стрекотание.
Тимпанальные органы — это наиболее специализированные органы слуха насекомых. Обычно они располагаются по обеим сторонам брюшка сразу же за грудкой или на самой грудке. Так расположен орган слуха у многих бабочек, мотыльков, у цикад, саранчи и некоторых водяных клопов. Но вот у кузнечиков и сверчков он помещается на голенях передних ножек.
Некоторые наиболее тонкие волоски на теле насекомых способны также улавливать звуковые колебания. Это доказано на гусеницах: если эти волоски удалить или брызнуть на них водой, гусеница не реагирует на звук. С неповрежденными волосками она слышит звуки определенных частот.
У сверчка, как уже было сказано, основные органы слуха расположены на передних ножках, а вспомогательные — это щетинки на церках, придатках на конце брюшка. У других прямокрылых и у тараканов эти выросты на конце брюшка, церки, тоже несут волоски, ощущающие различные звуковые колебания.
В основании усиков насекомых, между вторым сегментом и прочей частью усиков, находятся особые джонстоновы органы. Главное их назначение — контроль за полетом, регистрация скорости и направления. Но у некоторых насекомых, у комаров например, джонстоновы органы воспринимают и звук. Усик вибрирует в унисон со звуковыми колебаниями определенного тона. Джонстонов орган возбуждает и передает в мозг соответствующие сигналы.
