Этот обыкновенный загадочный дельфин

И в заключение несколько слов о зрительных способностях разных дельфинов и других китообразных, о том, насколько острое у них зрение. Выше мы описывали, как измеряется острота зрения в экспериментах на специально обученных дельфинах. Но такие детальные измерения можно выполнить не на любом виде: они требуют длительного содержания животного в неволе и продолжительного предварительного обучения, а условия для этого есть не всегда. Можно ли найти более простой и доступный метод? Оказывается, можно. Для этого нужно у погибшего дельфина извлечь сетчатку глаза, сделать из нее — так, как описано выше, — препарат, который позволит под микроскопом увидеть нервные клетки сетчатки, и подсчитать, сколько таких клеток приходится на единицу площади сетчатки, то есть какова плотность расположения клеток. Зная плотность клеток, можно рассчитать, на каком расстоянии друг от друга находятся соседние клетки: чем плотнее они расположены, тем это расстояние меньше. А расстояние между соседними нервными клетками сетчатки как раз и определяет в значительной степени остроту зрения: если расстояние маленькое, то клетки могут передать информацию о мелких деталях изображения; если расстояние большое, то возможна передача информации только о более крупных деталях. Дело обстоит примерно так же, как в фотоаппарате: если он заряжен мелкозернистой пленкой, то изображение получается лучше, а если пленка крупнозернистая, то изображение похуже, погрубее. Разумеется, для лучшей остроты зрения, как и для качественной фотографии, нужна не только «мелкозернистая» сетчатка, но и хорошая фокусировка; но мы уже выяснили, что с этим у дельфинов все в порядке, так что по «зернистости» (т. е. плотности нервных клеток) сетчатки неплохо можно оценить остроту зрения.

Об остроте зрения у дельфинов-афалин мы уже говорили выше: у них острота зрения была измерена непосредственно по их поведенческим реакциям на зрительные изображения-решетки. Напомню: получилась острота зрения около 9 угловых минут в воде и 12 минут в воздухе. А что показали расчеты, основанные на плотности нервных клеток сетчатки? Ровно столько же! Так что можно считать: метод оценки остроты зрения у дельфинов по плотности клеток в сетчатке успешно прошел проверку, и следует использовать его для других дельфинов и китов, для которых прямых экспериментальных измерений нет.

И вот что получилось. У большинства дельфинов и китов острота зрения примерно такая же, как у афалины, то есть 9–10 угловых минут в воде и соответственно 12–13 минут в воздухе. Это чуть похуже, чем, например, у кошки, но в общем совсем неплохо. У многих наземных животных острота зрения находится примерно на том же уровне — у одних получше, у других похуже. Только у обезьян и человека острота зрения намного лучше — около 1 минуты, но это за счет того, что зона наилучшего видения сжата в очень маленькое пятнышко. Конечно, и для дельфинов, и для других животных, и для человека речь идет о максимальной остроте зрения, то есть об остроте зрения в зоне наилучшего видения; в других частях поля зрения она хуже. Так что в целом зрение у китообразных вполне приличное.

Есть, однако, и исключения. Некоторые китообразные, а именно речные дельфины, имеют значительно худшую остроту зрения. Например, у амазонского речного дельфина (животное, обитающее в реках Южной Америки) острота зрения оказалась в несколько раз хуже, чем у других собратьев: они могут различать детали изображения размером примерно в 40–50 угловых минут, то есть почти в целый угловой градус. Это происходит потому, что эти амазонские дельфины обитают в речных водах, которые всегда несут массу взвешенных частиц ила, глины, песка. Поэтому вода там очень мутная, почти непрозрачная. Вода вообще намного менее прозрачная среда, чем воздух, но в воде Амазонки нельзя ничего рассмотреть на расстоянии больше чем несколько десятков сантиметров, иногда и того меньше. Но если рассматриваемый предмет находится на расстоянии 20–30 см, то один угловой градус соответствует величине предмета или детали всего лишь в полсантиметра или меньше, то есть можно различить достаточно мелкие детали. Значит, зрение речного дельфина вовсе не такое уж плохое; оно просто приспособлено к рассматриванию предметов на очень близком расстоянии, поскольку на большем расстоянии все равно ничего не видно.

Кстати, амазонский дельфин отличается от других китообразных не только худшей остротой зрения, но и еще одной особенностью. У него не две зоны наилучшего видения, как у других китообразных, а только одна. То есть как у всех наземных млекопитающих? — спросите вы. Нет, не совсем так, потому что эта зона находится не в центре, а в верхней части поля зрения — ни у какого другого животного из числа млекопитающих такого нет. А все дело в том, что очень мутная, малопрозрачная речная вода не только «размывает» изображения предметов, но и сильно поглощает свет. В такой воде уже на глубине нескольких метров полная темнота. Если что-то и можно разглядеть, то только в самом поверхностном слое, где свет еще не успел поглотиться частицами мути. Вот глаз амазонского дельфина и оказался построенным таким образом, что зона наилучшего видения смотрит вверх, туда, где побольше света.

Ну а теперь самое время вернуться к полусерьезному вопросу о том, сколько глаз у дельфина. С одной стороны, вроде бы два глаза, как и положено любому нормальному зверю. А с другой стороны — у дельфинов (если не считать амазонского) каждый глаз как бы удвоен: в нем две зоны острого зрения, два зрачковых отверстия, которые смотрят в две разные стороны, два направления взора. Так что два дельфиньих глаза иногда работают как четыре. Получается, что вопрос-то был не совсем глупый.

Глава десятая Где у дельфина уши?

Всякая вещь есть форма проявления беспредельного разнообразия.

Козьма Прутков

Довольно уж мы поговорили о дельфиньих глазах. Пора заняться и его ушами. Однако где же у дельфина уши? Когда мы рассматривали строение тела дельфина, то как-то совсем забыли сказать что-нибудь о его ушах. Глаза на своем месте, как обычно. Ноздрей хоть и нет на привычном месте, но вместо них есть дыхало. А вот ушей не видно совсем.

Уши у дельфина, конечно, есть. И притом прекрасные уши, обеспечивающие ему тончайший слух. Но снаружи их действительно совсем не видно. Ведь то, что в просторечии обычно называют ухом, это только часть нашего органа слуха, и притом не самая важная — ушная раковина. Служит она для того, чтобы, как рефлектор, собирать и фокусировать звуковые волны, направляя их в слуховой проход — трубочку, ведущую уже собственно к органу слуха, где звуковые волны и улавливаются специальным приемником.

Конечно, ушная раковина — хоть и не основная, но тоже очень важная часть органа слуха. Во-первых, концентрируя звуковые волны, она повышает чувствительность слуха. Во-вторых, она помогает определить направление на источник звука: вспомните, как двигаются, отыскивая источник звука, ушные раковины кошки или собаки.

Но у дельфина ушной раковины нет совсем. Более того, у него нет и ушного прохода — той трубки, которая у других животных проводит звук непосредственно к органу слуха. На голове дельфина трудно заметить какие-либо отверстия в том месте, где у других животных открывается слуховой проход. Можно увидеть, однако, крошечную, едва заметную точку в том месте, где могло бы быть слуховое отверстие. Это след слуховых проходов, которые имелись у древних наземных предков дельфинов, но полностью заросли, закрылись у существующих ныне.

Так что если у дельфина и есть уши, то они полностью упрятаны, замурованы внутри головы. Но тогда как же он слышит, если у него нет даже слуховых проходов, и почему он лишен такого полезного устройства, как ушная раковина?

Ответ прост. Ни ушная раковина, ни даже слуховой проход дельфину не нужны. Для животного, обитающего в воде, они просто бесполезны. А все дело в физических особенностях воды, воздуха и тканей тела животного, точнее, в их акустических свойствах как проводников звука.

Наверное, всем известно, что звук — это очень быстрые (с частотой от нескольких десятков до десятков тысяч колебаний в секунду) упругие колебания, которые волнообразно распространяются в воде, воздухе или другом веществе. Но упругие свойства разных веществ очень сильно различаются. Воздух — очень «мягкая» среда: его можно заметно сжать, приложив даже относительно небольшое усилие. Жидкости, в том числе вода, намного более «жесткие» среды: можно приложить к воде очень большое давление, но объем ее заметно не изменится. В школьных учебниках даже пишут, что вода несжимаема. Это, конечно, не совсем точно: если бы вода была совсем несжимаема, то упругие волны, в том числе звук, совсем не могли бы в ней распространяться, а на самом деле звук распространяется в воде очень даже хорошо. Но действительно сжимаемость воды в тысячи раз меньше, чем воздуха. Поэтому хотя основной принцип возникновения звуковых волн в воде и в воздухе совершенно одинаков, но по своим характеристикам волны в этих двух средах различаются очень сильно.