Я познаю мир. Тайны человека

Оказывается, что приспособиться к перевертывающим очкам, переучиться способен лишь мозг человека. Обезьяны с большим трудом после длительной тренировки несколько свыкались с жизнью в очках, перевертывающих изображение, но их поведение серьезно менялось.

Еще сильнее в подобных случаях страдает зрение низших животных. Легче всего опыты удавались на лягушках. Переворачивающие очки в этом случае не употреблялись. Лягушачий глаз ученые хирургическим путем поворачивали на 180 градусов. Оказалось, что лягушки совершенно не способны пользоваться перевернутыми глазами. Муха, ползущая у ног такой лягушки, казалась ей находящейся наверху. Туда лягушка и направляла выстрел своего языка.

Так же беспомощны бывают куры, если их заставляют носить очки, переворачивающие изображение. Даже небольшое вмешательство полностью нарушает зрительное восприятие. Призмы, надетые на глаза цыплят, сдвигали изображение всего лишь на 7 градусов в сторону, однако малыши, клюя зерна, всегда промахивались и оставались голодными. Переучиться они так и не смогли.

Море звуков

Народная поговорка гласит: не каждому слуху верь! И не веришь! Мы живем в хаосе звуков, но на многие ли из них обращаем внимание?

И божественные звуки, которыми мы наслаждаемся, и неприятные для нас шумы и звуки – это всего лишь колебания окружающего нас воздуха. Возникают эти колебания воздуха благодаря колебаниям других объектов: колебания струн музыкальных инструментов,.кожаной пленки, натянутой на барабан, голосовых связок в гортани человека... Если молотком ударить по стальной балке или по деревянному столбу, в веществе, из которого состоят эти объекты возникнут невидимые глазом микроскопические колебания. Они и породят звук и, может быть, очень сильный.

Что произойдет, когда мы ударим по стальной балке или по барабану? При ударе поверхность барабана продавится внутрь. То же самое произойдет с поверхностью стальной балки, только размер этого вдавливания будет так мал, что мы его не заметим, а может быть, и сама балка под воздействием удара отклонится в сторону на такую же незначительную величину. В тот момент, когда поверхность барабана или стальной балки отклонилась в сторону, около них образуется пустое пространство, и давление воздуха здесь понизится, но понизится только на короткий миг, так как сдвинутые поверхности возвратятся на прежние места и при этом потеснят находящийся там воздух. В результате у поверхности этих тел теперь возникнет крошечная область повышенного давления.

Поверхности, приведенные в движение ударом, некоторое время будут совершать колебательные движения. Размер этих колебаний будет понемножку уменьшаться, и наконец они затухнут. Но все время, пока происходят эти колебания, они вызывают сжатие воздуха, повышение его давления и последующее разряжение воздуха и падение его давления. Такие сжатия и разряжения слоя воздуха у поверхности колеблющихся тел вызовут аналогичные же явления в следующем, прилегающем к нему слое воздуха, а тот в свою очередь вызовет их в следующем слое, и так далее. И эти сжатия и разряжения будут стремительно распространяться во все стороны от места своего возникновения, как разбегаются по поверхности воды круговые волны от брошенного на нее камня. Достигнув наших ушей, эти колебания воздушной среды, эти звуковые волны вызовут у нас ощущение звука.

Таким образом, звук – это чередующиеся разряжения и сжатия среды. Для нас, существ сухопутных, это, в первую очередь, колебания окружающего нас воздуха.

Ушки на макушке

Вспомните фразу, мелькнувшую в стихотворении М.Ю. Лермонтова Бородино: "У наших ушки на макушке!" На самом деле и у русских, и у людей других национальностей уши располагаются не там. Другое дело животные, особенно те из них, что живут в степях и пустынях, в высокой траве и невысоком кустарнике. В этом случае такое расположение ушей на голове выгодно. Для улавливания звуков уши должны быть подняты как можно выше, туда, где распространению звуков ничто не мешает, где их легче всего уловить.

Местоположение на голове наших ушей объясняется тем, что предки человека, древние человекообразные обезьяны, жили в лесу на деревьях. Там звук мог идти со всех сторон, в том числе и сверху, и снизу, а нахождение их на макушке мешало бы улавливать звуки, идущие с земли. Если бы человек происходил от животных, формирование которых, как, например, ослов, с самого начала происходило на открытых пространствах, то сейчас мы имели бы проблемы с ношением головных уборов: надевать что–нибудь на голову мешали бы торчащие вверх уши, и нам пришлось бы делать в головных уборах прорези для ушей, как поступают на юге с шапочками для лошадей и мулов, предназначенных для предохранения головы животного от солнечных лучей, или подрезать собственные уши, как мы поступаем с ушами наших любимцев – собак определенных пород.

Задача органов слуха – определить, что служит источником звуковых волн, где он находится и какими свойствами обладает: неподвижен ли он, а если движется, то в какую, сторону и с какой скоростью. Вся эта информация должна быть получена (можно сказать, высосана из пальца) путем анализа упругих волн, распространяющихся в воздухе, воде или в твердых телах: в земле, древесине, в металле...

Работа слуховых органов человека не менее сложна, чем зрительных. Они обязаны уметь оперативно разбираться в длинных потоках сложных звуковых волн, какими является наша обыденная речь. А еще слуховые органы должны уметь улавливать тембр голоса, интонацию, узнавать знакомых людей по голосу. Между прочим, многие животные умеют это делать значительно лучше нас. Малые африканские фламинго узнают по голосу своего птенца среди 50–100 тысяч таких же малышей, всем скопом дожидающихся возвращения своих родителей.

Огромная ценность звуковой информации состоит в том, что пользоваться ею можно там, где зрение бессильно: в густом лесу, в тумане, в мутной воде, в темноте. Немаловажно и то, что звуки распространяются с большой скоростью – значительно быстрее, чем способно передвигаться любое живое существо. Это дает возможность заблаговременно получить достоверные сведения о всех живых созданиях, находящихся еще далеко, значительно раньше, чем с ними состоится личная встреча.

Орган слуха млекопитающих и человека имеет сходное строение и сконструирован достаточно сложно. Первый наш звукоулавливающий прибор – уши, правильнее сказать – ушные раковины. Они являются устройством, позволяющим улавливать звуки, распространяющиеся из определенной точки пространства, и создавать максимально благоприятные условия для их восприятия. Благодаря этому прочие звуки, возникающие где–то в стороне, не мешают анализировать и не заглушают заинтересовавший животное звук.

Насколько важны ушные раковины, нас убеждают животные, для которых тонкий слух особенно важен. Летом к нам на север прилетают ушаны – маленькие летучие мыши. Когда ушан спит, его уши сложены в гармошку и спрятаны под крыльями, но если ему вздумается взлететь, он расправляет их, и тогда выясняется, что их размер сопоставим с величиной туловища или существенно больше. Однако было бы ошибочным считать, что большие уши – это всегда приспособление для лучшего улавливания звуков. Огромные ушные раковины слонов и других обитателей степей и пустынь: ушастых ежей, пустынных лисичек – фенеков, тропических зайцев и американского кожаного кролика, чьи уши больше самого зверька, – это охладительные установки, позволяющие им спасаться от перегревания.

Уши большинства животных подвижны. Понаблюдайте, как оперируют своими ушами собаки, лошади, кролики, когда к чему–нибудь прислушиваются. Очень красиво смотрится, как слаженно поворачиваются уши антилоп в сторону заинтересовавшего их звука. Ушные раковины человека практически потеряли подвижность. Их расположение на голове позволяет лучше слышать звуки, идущие спереди. Поэтому, чтобы проанализировать слабые звуки, нам приходится поворачивать голову в их сторону.

Обычно мы даже не подозреваем, что ушные раковины помогают нам лучше слышать. Однако не думайте, что они нам не нужны или предназначены лишь для того, чтобы носить на них серьги. В действительности же, форма ушных раковин и слухового прохода создают благоприятные условия для восприятия звуков речи и для определения направления звуков. В этом можно убедиться самому. Попробуйте значительно изменить форму ушной раковины – смять ее рукой, и вы сразу почувствуете, что определять направление звуков, особенно слабых, стало труднее. Хрящевые бугорки внутри ушных раковин задерживают распространение звуков. Величина этой задержки меняется в зависимости от того, с какой стороны он приходит. Мозг использует эти задержки, чтобы повысить точность определения местоположения источника звуков.