Профессор Знаев

КАК ОРИЕНТИРОВАТЬСЯ ПОД ВОДОЙ?

Еще более неожиданным открытием ока­залось явление ультразвуковой ориентации морских млекопитающих, обнаруженное лишь около полувека назад. Она осуществ­ляется несколько иначе,

чем у летучей мыши.

Дело в том, что в воздухе и в воде звук распространяется по-разному. Долгое время было неясно, почему та же летучая мышь умуд­ряется ловить рыбу, которая вроде бы не должна быть «видна» на ее локаторе. Оказалось, что именно из-за отражения ультразвука на границе воздуха и воды возникает принимае­мый летучей мышью сигнал — ведь внутри рыбы находится наполненный воздухом пузырь. Так рыба становится заметной для летучей мыши, даже не высовываясь из воды.

Американские ученые 20 лет бились над проблемой, как обнаружить с воздуха подвод­ные лодки противника. Разработанный ими чувствительный локатор самолета оказался способным регистрировать малейшие колеба­ния поверхности воды над невидимым суд­ном. Не пришла ли здесь на помощь инже­нерам летучая мышь?

Но вернемся к обитателям океана. Счита­ется, что далеким предкам дельфинов и ки­тов, уже вышедшим из океана на сушу, при­шлось затем по каким-то причинам вернуть­ся обратно. Об этом говорят, например, за­чатки задних ног в китовом скелете. Как бы то ни было, млекопитающим нужно было уметь ориентироваться в воде, где уже на небольшой глубине темно, да и прозрачность среды низкая. Вот и пришлось дельфинам и китам превратиться в сонары — гидролока­торы, то есть развивать иную, чем у земных животных, систему звуковой локации.

В принципе, она схожа с той, что имеет­ся у летучей мыши. Дельфин издает ультра­звук, который, отражаясь от препятствия, вновь поступает к нему. Но у дельфина нет таких ушей, как у летучей мыши, чем же он воспринимает отраженный звук?

Взгляните на изображение головы дельфи­на. В возникновении звука, рождающегося в воздушных мешках, принимает участие жи­ровая лобная подушка, играющая роль фо­кусирующей линзы, отражателем же служит вогнутый, подобно чаше, череп. Отраженный от препятствия сигнал воспринимает и пере­дает к уху дельфина его широкая нижняя челюсть.

Благодаря такому устройству дельфин, прекрасно ориентируясь даже в мутной воде, определяет расстояние до преград, находит рыбу. Хорошо известен опыт, когда он мо­ментально среагировал на крохотную дробин­ку, опущенную в совсем непрозрачную воду более чем в 20 метрах от него.

Разумеется, ученые не упустили возмож­ность воспользоваться таким совершенным «прибором», как дельфиний локатор. Они зна­ли, что еще во время Первой мировой войны американский физик Р. Вуд предложил обу­чить тюленей поиску вражеских (германских) подводных лодок по звуку их винта. И хотя из этого ничего не получилось, опыты с тюле­нями доказали, что они прекрасно слышат под водой. Изучив очертания ушей тюленей, уче­ные смогли усовершенствовать форму гидро­фонов — приборов, улавливающих звуки под водой. После этого начались активные иссле­дования локационных способностей дельфинов, продолжающиеся до сих пор.

Одна из надежд биоакустиков связана с созданием переносного устройства по принци­пу эхолокатора дельфина, позволяющего че­ловеку ориентироваться в воде. Правда, пока подобные аппараты весьма громоздки и, увы, не столь совершенны, как у животных.