Анатолий Бернацкий – Удивительные животные. От дельфинов до обезьян (страница 33)

Начало же изучению эхолокации в живой природе положил выдающийся итальянский естествоиспытатель Лазаро Спалланцани (1729–1799 годы). На склоне жизни, в возрасте 64 лет, он обратил внимание, что летучие мыши не натыкаются на предметы, летая в абсолютно темной комнате, где даже совы с их огромными глазами оказываются беспомощными.

Спалланцани ослепил нескольких животных. Несмотря на это, они, оправившись после операции, летали между препятствиями также хорошо, как и зрячие. А вот закупорка ушей воском, которую проделал швейцарец Ж. Жюрин, полностью лишила летучих мышей способности передвигаться в пространстве: они натыкались на все те предметы, которых раньше избегали.

На основании этих данных Спалланцани и Жюрин пришли к выводу, что летучие мыши ориентируются в окружающем мире с помощью звука. А вот как они это делают, ученые сказать не могли. И только спустя полтора века наука доказала правоту средневековых ученых.

Впервые идею об активной звуковой локации у летучих мышей высказал в 1912 году Х. Максим — изобретатель знаменитого станкового пулемета «Максим». После гибели «Титаника», наскочившего на айсберг, Максим предложил снабдить корабли гидролокаторами, работающими, как он считал, по принципу эхолокации летучих мышей. Однако Максим не знал, что эти животные используют ультразвук. Он думал, что летучие мыши генерируют низкочастотные эхолокационные сигналы взмахами своих крыльев с частотой 15 герц.

И только англичанин Х. Хартридж в 1920 году, повторив опыты Спалланцани, догадался, что летучие мыши используют для эхолокации ультразвук. Окончательно же это стало ясно лишь после изобретения ультразвуковых микрофонов, позволяющих записать недоступные слуху человека голосовые сигналы летучих мышей и, что называется, увидеть их воочию. Впервые это удалось сделать в 1938 году американцам Д. Гриффину и Г. Пирсу. Именно Гриффин и предложил назвать способ ориентации летучих мышей при помощи ультразвука эхолокацией по аналогии с радиолокацией.

Но механизм эхолокации не у всех летучих мышей одинаков. Например, у подковоносов вокруг ноздрей находится своеобразный мясистый вырост, по форме напоминающий подкову. Во время полета подковоноса он находится в постоянном движении, изгибаясь из стороны в сторону, и действует как отражатель, концентрирующий ультразвуковые сигналы в узкий пучок. Этот пучок, расходящийся под углом 20 градусов, колеблясь, и «прочесывает» пространство на пути летучей мыши.

А вот ультразвуковые сигналы гладконосых летучих мышей, в отличие от сигналов подковоносов, представляют собой импульсы, распространяющиеся во всех направлениях, хотя наибольшая их интенсивность все же регистрируется впереди летучей мыши. Кроме того, в каждом импульсе гладконосых скорость колебаний быстро меняется от высокой к низкой.

Подковоносы же, напротив, испускают импульсы почти постоянной частоты. Длительность каждого импульса сравнительно велика: примерно 100 миллисекунд. Иногда эти звуки имеют достаточно низкую частоту, и тогда их можно слышать, как слабое тиканье, похожее на таковое наручных часов. И еще одно отличие: эхолокационные сигналы гладконосы посылают ртом, а подковоносы — при помощи ноздрей.

При помощи этих сигналов летучие мыши способны обнаружить препятствие из проволоки на расстоянии в 17 метров. Причем дальность обнаружения зависит от диаметра проволоки. Если она имела поперечник 0,4 миллиметра, мышь обнаруживала ее с 4 метров, а при диаметре 0,08 миллиметра — всего лишь с 50 сантиметров. Это говорит о довольно высокой эффективности эхолокационной системы летучих мышей, которая весит всего около 7,5 грамма.

А совсем недавно и довольно неожиданно для себя зоологи обнаружили способность к эхолокации еще у одного животного: у землеройки. Хотя уже давно было известно, что землеройки негромко попискивают, когда обследуют незнакомые места или находят неизвестный предмет.

Глава 2

Спасайся, как можешь

Мелкие зверьки для защиты от хищников применяют самые разные способы. Одни, заметив врага, убегают. Но не просто, куда глаза глядят, а в определенные места, чаще всего в свои жилища, которые иногда очень совершенны и неприступны. Другие хитрят: прикидываются мертвыми или, как скунс, обливают врага струей вонючей жидкости. Третьи — применяют клыки и когти, причем, иногда ядовитые. А четвертые, чтобы дать отпор противнику, собираются большими компаниями: как говорится, сила в коллективе.

Для человека температура в 42 градуса выше нуля уже смертельна. Но это — для человека. А вот антилопу бейза (Oryx beisa) температура и в 46 градусов особо не беспокоит. Бейза, вес которой достигает 100 килограммов, очень хорошо переносит сухую жаркую погоду и может простоять на ярком солнце целый день. В экспериментальных условиях это животное в течение шести часов выдерживало повышение температуры даже до 46,5 градуса, причем без каких-либо заметных отрицательных последствий.

Каким же образом животное, принадлежащее к млекопитающим, может выдерживать такую высокую температуру тела? Особенно это касается мозга: ведь нервная система — самый чувствительный к повышению температуры орган.

Ответ оказался довольно простым: температура головного мозга бейзы не повышается так сильно, как температура ее тела. Она была почти на три градуса ниже температуры крови в артериях, находящихся в глубоких областях тела. Связано это с тем, что кровь, направляющаяся в мозг, благодаря особому расположению сосудов головы поступает туда охлажденной.

Дело в том, что наружные сонные артерии, по которым в основном и осуществляется кровоснабжение головного мозга, проходят через особое образование — кавернозный синус, где они распадаются на сотни мелких сосудиков. Но в кавернозный синус поступает и венозная кровь из сосудов носовой полости, где она охладилась благодаря испарению с влажной слизистой оболочки.

Именно через это сплетение вен и протекает артериальная кровь по пути к мозгу. Естественно, согласно принципу теплообменника, ее температура при этом падает, и в мозг кровь поступает уже охлажденной…

Совсем другие температурные проблемы возникают у ластоногих. Они, как известно, обитают в холодных и умеренных морях Северного и Южного полушарий. И, чтобы выдержать суровые условия среды, из подкожного сала у них образуется теплоизолирующий слой, толщина которого у тюленей около 8 сантиметров, а у моржей — целых 15. Для создания же этого слоя им требуется жирная пища, которую они находят в морской рыбе.

Но не везде у ластоногих толстый слой жира имеет одинаковую толщину. Так, в некоторых местах он совсем тонкий: это своеобразные отдушины, на которых кожа нагревается до 29–34 градусов. На остальных же участках тела — только до 18. И таких зон, например, у морского слона на каждой стороне тела по три. Если же возникает необходимость, морской слон уменьшает теплоотдачу, сократив поступление крови к коже. И тогда в течение каких-нибудь пятнадцати секунд на отдушинах температура с 34 градусов падает до 21.

К несчастью, у молодых морских слонов этот термический механизм еще не работает, поэтому тепло они отдают всей поверхностью тела, причем в таком количестве, что лед под ними очень быстро тает, и бедные малыши постепенно погружаются в ледяные ямы. А поскольку они находятся на одном месте довольно долго, то появившиеся впадины имеют значительную глубину, и малыши из них не в состоянии выбраться самостоятельно. Поэтому около пяти процентов детенышей погибают в таких ледяных могилах.

В поведении живущих колониями сусликов Spermophilus beecheyi есть одна очень любопытная особенность: между собой они общаются с помощью… хвостов. По крайней мере, во время защиты от своих исконных врагов — гремучих змей.

При появлении змеи, суслики не бросаются прочь, как, вероятно, на их месте сделали бы большинство животных, а, наоборот, стремятся приблизиться к ней. Правда, делают они это не в одиночку, а всем кагалом.

А чтобы скоординировать свои действия, суслики и подают сигналы с помощью хвостов. При этом каждый сигнал у животного кодирует определенную информацию. Так, когда возникает необходимость атаковать змею всем сообществом, суслики машут хвостом три раза. А вот о временном прекращении атаки сигнализирует один взмах.

Движения хвоста могут также сообщить о том, к какому виду относится угрожающая сусликам змея. Например, если зверек увидит гремучую змею, он начинает махать хвостом чаще. Причем, чем ближе змея, тем выше частота взмахов.

Каким же образом суслики распознают своих врагов? Какие признаки позволяют этим грызунам отличить ядовитых змей от неядовитых? Чтобы ответить на эти вопросы, ученые исследовали поведение грызунов в лабораторных условиях. Для этого в помещении, в котором находилась группа сусликов, были установлены прозрачные пластмассовые ящики: в одних, чтобы зверьки могли чувствовать запах своего врага, имелись отверстия, в других — они отсутствовали.

Оказалось, что к ящикам с отверстиями, в которых находились ядовитые змеи, зверьки близко не подходили и всегда соблюдали безопасное расстояние. На основании этих опытов, ученые сделали вывод, что отличить ядовитых змей от неядовитых сусликам помогает обоняние.