Проблемы этологии

Дельфин афалина свистит, щелкает, хрюкает, лает, визжит на разные голоса и в разном диапазоне частот. Но когда он плывет «молча», его сонар постоянно ощупывает окрестности «дождем» быстрых криков или, как говорят еще, клаков. Они длятся не больше нескольких миллисекунд и повторяются обычно 15–20 раз в секунду. А иногда и сотни раз!

Малейший всплеск на поверхности — и дельфин сейчас же учащает крики, «ощупывая» погружающийся предмет. Эхолокатор дельфина настолько чувствителен, что даже маленькая дробинка, осторожно опущенная в воду, не ускользнет 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.

Если опустить в небольшой бассейн несколько десятков вертикальных стержней, дельфин быстро плывет между ними, не задевая их. Однако крупноячеистые сети он, по-видимому, не может обнаружить своим сонаром. Мелкоячеистые «нащупывает» легко.

Дело здесь в том, наверное, что крупные ячеи слишком «прозрачны» для звука, а мелкие отражают его почти как сплошная преграда.

Считают, что клаки необходимы дельфину для ближней ориентировки. Общая разведка местности и ощупывание более тяжелых предметов производится свистом. И свист этот частотно модулирован! Но начинается он низкими частотами, а заканчивается высокими (у летучих мышей, как мы уже знаем, наоборот).

Другие представители отряда китообразных — кашалоты, финвалы, блювалы и белухи — тоже «разговаривают» и ориентируются с помощью ультразвуков. Вот только не совсем ясно, как издают они эти звуки. Одни полагают, что дыхалом, то есть ноздрей, и воздухоносными мешками дыхательного канала, другие, что горлом. Хотя настоящих голосовых связок у китов и нет, но их с успехом, как считают, могут заменить странные наросты на внутренних стенках гортани. А может быть, и дыхало и гортань в равной мере обслуживают передающую систему сонара.

В сравнительно недавние времена 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 и морским свинкам и жукам переходили исследователи со своими приборами, тут и там обнаруживая ультразвуки.

Эхолотами вооружены, очевидно, многие птицы. Издают звуки небольшой частоты (20–80 килогерц) морские свинки, крысы, сумчатые летяги и даже некоторые южноамериканские обезьяны.

Мыши и землеройки в экспериментальных лабораториях, прежде чем пуститься в путь по темным закоулкам лабиринтов, в которых этологи испытывали их память, посылали вперед стремительных разведчиков — ультразвуки. В полной темноте зверьки отлично находят норы в земле. Возможно, и тут помогает сонар: из этих дыр эхо не возвращается.

Зрение

Зрение — первейшее чувство у многих животных, особенно у птиц, рыб, осминогов, каракатиц, кальмаров, обезьян и у человека, потомка последних.

Из всех животных, пожалуй, лучше всего изучен глаз лягушки. Его сетчатка, получив зрительную информацию, тут же ее оценивает и девять десятых всех поступивших сигналов уже в готовом виде в форме «приказа» передает в мозг, прямо в рефлекторный отдел, откуда автоматически следуют импульсы действия (у кошки, например, лишь одна десятая зрительных восприятий направляется непосредственно в рефлекторный центр, прочие — в кору мозга для необходимой обработки). Можно сказать, что мозг лягушки «не раздумывает», получив зрительное предупреждение: хватать, удирать или притаиться. Это за него уже «продумала» сетчатка. И мозг тут же мобилизует в соответствии с ее «приказом» мускулатуру тела.

Но поскольку сетчатка не весь мозг, а только его «частичка», и, бесспорно, менее совершенный «счетно-решающий» механизм, лягушка нередко ошибается. Особенно там, где решение должно быть принято с учетом тонких деталей. Например, определение пригодности в пищу мелких живых и неживых перемещающихся объектов. Тут принимающий немедленные решения лягушкин глаз нередко, толком не разобравшись, побуждает ее хватать и несъедобное: бусинку, которую мы дергаем за ниточку, либо и вовсе движущееся темное пятно.

Но это не беда, ничего страшного не случится: лягушка выплюнет негодное и впредь, возможно, станет разборчивее. Зато такое физиологическое устройство — ответственность в выборе решений, данная сетчатке, — намного ускоряет реакции. А это очень важно, когда животное, добывая пропитание, имеет дело с насекомыми.

Удачную охоту обеспечивают специализированные клетки сетчатки — так называемые ганглиозные. У кошки только два типа таких клеток, а у лягушки четыре. Каждый выполняет свою задачу. Одни регистрируют темные пятна ближайшего окружения: затененные места ландшафта. Словно держат под постоянным наблюдением резервные пункты отступления и укрытия от врага или зноя. Другие, условно именуемые «детекторами контура», замечают лишь резкие границы света и тени. Несут, по-видимому, сторожевую службу. Ведь именно темным пятном с тенью, предшествующей или сопутствующей ему, обычно появляется враг. «Детекторы событий», ганглиозные клетки третьего типа, фиксируют всякое движение вообще: приближается ли, скажем, темное пятно или замерло — и вносят необходимые коррективы в оценку происходящего, после чего следует и соответствующая реакция лягушки. Эти клетки как регистраторы первого предупреждения согласованно сотрудничают с клетками четвертого типа — «детекторами насекомых», которые фиксируют перемещение мелких объектов.

Теперь нам более понятны физиологические причины автоматизма в поведении лягушки. Пусковой механизм реакций на движение у нее свой для каждой из трех размерных групп и все время на взводе, он реализует ответные действия на увиденное совершенно рефлекторно. Бездумно, но зато немедленно.

В арсенале средств оповещения, который вмещает только глаз лягушки, действуют и другие сверхчувствительные оптические структуры, способные молниеносно определить скорость подвижного объекта, даже если он приближается или удаляется прямо по сагитальной линии, то есть в направлении к глазу или от него. С такой точностью, как лягушка, никто из людей это делать не умеет. Правда, мозг самых опытных и способных (особый дар!) шоферов в момент обгона автоматически совершает нечто подобное. А глаз лягушки безошибочно оценивает не только скорость, направление, характер движения (поступательное, беспорядочное, колебательное) всех попавших в поле зрения объектов, но и степень их ускорения.

Не чужды разного рода оптические усовершенствования и рыбьим глазам. В пресных водах Центральной и севера Южной Америки плавает презанятная четырехглазка. Сама, как положено, в воде, а глаза — наполовину над поверхностью. Они разделены на две камеры: верхние (с более плоским хрусталиком) ведут наблюдение за воздухом, нижние смотрят в воду.

Не хуже в этом смысле и глаза глубоководных родичей обычных лососей. Батилихнопс, самый крупный из них (до полуметра), имеет в каждом глазу по два глазных яблока. Одно, большое, видит то, что вверху, а другое смотрит вниз и в стороны. Другие глубоководные «лососи» наделены телескопическими глазами. Они цилиндрами удлинены вверх, поля их зрения сближены и потому бинокулярны.

Даже где-нибудь в девственно чистой воде океана яркость освещения при погружении убывает примерно в десять раз на каждые 50 метров. В 400 метрах от поверхности дневное светило бессильно. В этом вечном мраке некоторые рыбы обходятся без зрения, слепыми рождаются и умирают. Другие, напротив, обзавелись огромными глазами, с очень сильными линзами и небывало чувствительной сетчаткой: в ней на каждом квадратном миллиметре 25 миллионов светочувствительных клеток! Как ни у кого на суше.

«На больших глубинах глаза могут быть полезны лишь для того, чтобы обнаружить свет, излучаемый рыбами и другими животными» (Роберт Бертон).