Кит - Мэттьюз Леонард Харрисон. Страница 13

1 Клапаны эти представляют собой ответвления носового прохода. — Прим. ред.2 Русский перевод книги Дж. Лилли «Человек и дельфин» выпущен издательством «Мир» (М.) в 1965 году. — Прим. ред.

Джон Лилли2 со своими сотрудниками добавил новые интересные данные об удивительных способностях дельфинов. Лилли сам был свидетелем того, как дельфины свистят и щелкают одновременно. Дальнейшие эксперименты подтвердили это наблюдение. Подумать только: дельфин подает одновременно два рода звуковых сигналов, и не только подает — но одновременно же улавливает и различает эхо от одного рода сигналов и ответные сигналы другого рода.Доктор Бюснель (Париж) с группой своих сотрудников обнаружил, что бурого дельфина можно обмануть, протянув в бассейне тонкие нейлоновые шнуры. Стальную проволоку такой же толщины дельфин обходил, а вот на нейлоновую многократно натыкался. Причина этого, видимо, заключается в том, что нейлон в отличие от металла не отражает звук, а пропускает его — так же как и вода, — поэтому нейлон в воде акустически «невидим».Л. Мэттьюз и доктор Рональд Тернер, психолог с большим опытом приручения и дрессировки животных, провели ряд испытаний, подобных опытам Бюснеля. Опыты проводились одновременно. Но Тернер и Мэттьюз значительно усложнили свои эксперименты, поставив целью установить, всегда ли дельфин может безошибочно определять разницу в размерах предметов и в каких пределах он способен улавливать эту разницу. Подопытное животное — немолодая и очень терпеливая самка Алиса была обучена носить на глазах каучуковые полусферы с присосками и с закрытыми глазами подплывать к специальному прибору — Т-образному стержню, к плечам которого подвешивали два стальных шара разного диаметра. От Алисы требовалось дать ответ, какой из шаров больше. Она научилась делать это, нажимая на одно из плеч прибора. После длительной тренировки ее научили нажимать именно на тот конец, на котором висел больший шар. Это было трудное дело, понадобилось много месяцев регулярных упражнений, чтобы оно пошло на лад. Наконец Алиса хорошо поняла, что от нее требуется, и вскоре экспериментаторы увидели, что она не теряется даже тогда, когда ей нужно отличить шары, один из которых имел 62, а другой — 50 миллиметров в диаметре, причем делала она это вслепую, издавая короткие — примерно секунды по две — очереди щелчков. Потом она побила собственный рекорд, отличив шар диаметром 53 миллиметра от шара диаметром 62 миллиметра. В выборе между шарами диаметром 56 и 50 миллиметров Алиса решила задачу правильно семьдесят семь раз из ста. Все шло прекрасно, пока однажды Алиса не пристыдила своих учителей: по ошибке ей были предложены два одинаковых шара, и тогда она дала понять, что задача неразрешима — внезапно повернулась и поплыла прочь от прибора, наотрез отказавшись продолжать работу. А между тем, когда ей задавали задачу трудную настолько, что она не могла сразу же решить ее правильно, но все же разумно поставленную, — она ошибалась, но продолжала работать настойчиво и усердно. Так исследователи поняли, что для дельфина есть разница между трудной и неразрешимой задачей.Уильям Ивенс сделал еще один шаг вперед в экспериментальной работе с дельфинами, научив дельфина отличать друг от друга вслепую два металлических листа, одинаковых по размеру, но сделанных из разных металлов. Сам Ивенс не мог отличить их, не осмотрев предварительно самым тщательным образом, а дельфин делал это мгновенно и безошибочно, так как разные металлы по-разному отражают звук. Более того, Ивенс обнаружил, что может обмануть своего дельфина, меняя толщину обеих пластин: пластины делались похожими одна на другую с точки зрения акустики. Любопытно, что Ивенс сделал математический расчет, позволяющий точно предсказать, при каких условиях дельфин будет ошибаться. Экспериментальные данные действительно оказываются близкими к расчетным.Более десяти дет дельфинологи не могли прийти к определенному мнению относительно способности дельфинов слышать ушами. Хотя прежние опыты супругов Шевилл и доказали, что дельфины обладают прекрасным слухом, опыты других исследователей бросили некоторую тень сомнения на результаты, полученные Шевиллами.Доктор Скотт Джонсон, физик по специальности, работающий в военно-морском ведомстве США, решил подвергнуть все полученные ранее результаты тщательной проверке. Конечно, большинство физиков предпочло бы работать не с таким «мокрым» инструментом, как дельфин. Но выбора не было. Умный молодой дельфин по имени Солти, которого Джонсон дрессировал сам, вскоре стал одним из самых послушных подопытных дельфинов. Многие месяцы Солти и Джонсон дружно и упорно работали вместе. Все реакции Солти тщательно контролировались. Во время опытов устанавливалась не только частота или высота издаваемого животным звука, но и слуховая восприимчивость дельфина. В конце концов удалось не только вычертить четкую кривую слуховой восприимчивости дельфина, но и получить много новой информации. Результаты опытов Джонсона во многом совпали с данными, полученными супругами Шевилл.И Шевиллы, и Джонсон проводили опыты с атлантическими бутылконосыми дельфинами, так что вопрос о том, каков слух у других видов дельфинов, пока остается открытым. Возможно, что есть существенные различия как между слуховым восприятием, так и между «голосами» дельфинов разных видов.Итак, мы уже знаем, что дельфины могут слышать звуки чрезвычайно высокие и что с помощью своей эхолокационной системы они могут проделывать удивительные вещи. Но каким образом это происходит? Какую информацию несет в себе дельфинье пощелкивание и может ли вообще с его помощью передаваться какая бы то ни было информация? Кое-что об этом уже известно, но многое еще требует выяснения.Мы знаем, что каждое щелканье — это «микровзрыв» звуков, длительность которого колеблется от 0,0003 секунды (самый короткий щелчок, издаваемый дельфинами) до 0,024 секунды (самый длинный щелчок, издаваемый кашалотами). Звук этот невероятно интенсивен. Если бы он был продолжительным, его можно было бы сравнить с ревом реактивногодвигателя. Может быть, только потому, что эти звуки так коротки, давление, под которым они вырываются из носового прохода, не разрушает мышечных тканей дельфина. Время от времени интенсивность этих звуков дает о себе знать экспериментатору, вызывая у него своеобразное ощущение в кистях рук, когда дельфин, плывя к человеку, пускает в ход свой эхолокатор. Звуки эти не только интенсивны, но и имеют огромный диапазон высот. Человеческое ухо очень отчетливо слышит пощелкивания дельфинов, даже когда они ниже частот, входящих в диапазон человеческого голоса.Если судить по сведениям, полученным Шевиллами и Скоттом Джонсоном с помощью гидрофона, то, скорее всего, наиболее высокие звуки, издаваемые дельфином, не слышны ему самому.Как уже говорилось, дельфины издают свои короткие, отрывистые звуки не по одному, а довольно длинными «очередями», часто — со скоростью до нескольких сотен звуков в секунду. Направляясь к какой-либо цели, дельфин вертит головой и буквально насыщает воду вокруг себя щелканьем, прощупывая своим «звуковым лучом» все пространство вокруг искомого объекта. В конце концов он «засекает» объект и тогда может перестать вертеть головой. Если этот объект — рыба, дельфин плывет прямо к ней и хватает ее. А иногда, подобравшись к цели, он перестает щелкать и, захватывая добычу, уже не издает никаких звуков.Исследователями был установлен следующий загадочный факт: пощелкивания дельфина иногда бывают сдвоенными, а иногда — одиночными. В большинстве случаев с помощью чувствительных приборов каждый коротенький звук можно разделить на два, но бывает, что такой звук и неделим. Может ли дельфин издавать те или другие звуки произвольно — неизвестно. Точно так же неясно, какой цели служит удвоенное пощелкивание. Однако замечено, что сдвоенные звуки дельфин издает чаще в тех случаях, когда щелкает сравнительно медленно, а одиночные — когда начинает щелкать очень быстро, до нескольких сотен раз в секунду.Каким образом дельфин использует щелканье для своего «звукового зрения», если так можно выразиться? С помощью звуковых «ударов» под водой можно вызвать вибрацию большинства предметов: в известном смысле, они начинают звучать. Такое явление может происходить и в воздухе, но в воде оно более ярко выражено. Таким образом, дельфин, распространяя вокруг себя интенсивные звуки, слышит в ответ самые разнообразные звуки, которые исходят от предметов, расположенных в звуковом поле животного.Скалы, ракушки, крабы, воздушные пузыри рыб — любой предмет под влиянием испускаемых дельфином звуков «отвечает» на них своей вибрацией. Эту вибрацию дельфин может слышать, а может и не слышать — в зависимости от свойств предмета или тела, которое «звучит» под «ударами» его щелчков. Кроме того, короткие пощелкивания, отражаясь от окружающих дельфина предметов, вызывают эхо. Оно возникает раньше, чем объект, прощупываемый пощелкиваниями животного, успевает начать вибрировать — звучать сам. Эти два вида отзвуков, видимо, очень важны для ориентировки дельфина. Скорее всего, именно благодаря им животное получает главные сведения о цели, к которой движется. Интервал между моментом, когда издается щелканье, и его возвратом в виде резкого эха, или, иначе говоря, звука, отраженного твердым телом, дает дельфину информацию о расстоянии до предмета. Когда дельфин движется к цели, различия во временных интервалах между пощелкиваниями и их эхом, возможно, подсказывают ему, как быстро он приближается к ней. А звук, издаваемый самим объектом, несет информацию о материальной природе этого тела, а может быть, и о его размерах.Интересно, может ли дельфин выделить единичный звук из целой очереди в несколько сотен звуков и в каждом отдельном случае оценить, через сколько времени до него донесется эхо? Ученые скептически относятся к такому предположению. Они считают более вероятным, что дельфин использует то, что называется «разностным тоном». Мы сталкиваемся с этим явлением, когда, например, новые шины нашего автомобиля издают пощелкивание, катясь по гудронированному шоссе: если машина идет на небольшой скорости, мы слышим отдельные пощелкивания, но когда скорость увеличивается, эти отдельные щелчки сливаются в сплошной звук, который становится тем выше, чем больше скорость. Это и есть «разностный тон». И в случае с автомобилем он показывает время, требующееся для того, чтобы каждое следующее ребро шины прикоснулось к дороге и произвело свой отдельный звук.Видимо, у дельфина происходит нечто подобное: «разностный тон» указывает ему время, прошедшее между испусканием и приемом вернувшегося к нему отраженного звука — эха. По мере приближения к цели это время сокращается, высота «разностного тона» растет, и животное уже по опыту знает, как быстро оно движется к цели, в которую «ударяет» своим «звуковым лучом».Можно считать уже установленным, что дельфин испускает звуки в виде остро направленного луча и что такой луч, по-видимому, исходит откуда-то из области его лба или морды. Однако возникает вопрос: а каким органом дельфин воспринимает звуки? В последнее время ученые наблюдали весьма любопытные явления, позволяющие предположить, что дельфины воспринимают пощелкивания вовсе не наружными слуховыми проходами — крошечными отверстиями величиной с булавочную головку на ровном и гладком кожном покрове головы, а боковыми поверхностями челюстей и лбом. Нижняя челюсть дельфина — это нечто уникальное. Ни у одного другого животного ничего подобного не встречается: она заполнена жировой тканью, чрезвычайно маслянистой по консистенции, а задняя часть челюсти настолько тонка, что у некоторых видов дельфинов просвечивает на свет. Несколько лет тому назад Л. Мэттьюз высказал предположение, что такая специфическая структура челюсти объясняется тем, что она служит как бы «волноводом», передающим звуковые волны в орган слуха. Эта идея подтверждается тем фактом, что жировая ткань в челюсти дельфина подходит непосредственно к ушной кости и плотно к ней прилегает.Ряд предварительных опытов, совсем недавно проведенных группой японских и американских ученых, убедительно подтвердили это предположение. Ученым удалось зарегистрировать электрические импульсы, идущие от мозга живого дельфина, а затем проконтролировать реакции животного, возникающие при воздействии звуками различной частоты на различные точки его головы и челюстей. На высокочастотные импульсы направленные к наружным слуховым проходам, дельфин реагировал слабо но, когда эти же импульсы направляли на нижнюю челюсть животного чувствительность его возрастала в шесть раз. Затем выяснилось еще одно обстоятельство, совсем удивительное. Когда звуковые импульсы попробовали направить на лоб дельфина, с каждой стороны лба было обнаружено место, почти столь же чувствительное, как и нижняя челюсть. Таким образом, верчение или покачивание головой, свойственное дельфину при эхолокации, получило новое объяснение: с каждым кругообразным движением головы дельфин как бы «включал» четыре перекрещивающихся звукоприемника, причем наружное ушное отверстие здесь было явно ни при чем.Конечно, многие особенности дельфинов еще очень мало изучены, но уже и то что нам хотя бы предположительно известно о «шестом чувстве» китообразных, представляет собой уникальное явление в животном мире вообще.