Они слышат неслышимые звуки

Если мы хотим узнать, слышит ли звук человек, то проще всего спросить его об этом. Но как спросить об этом животное, пусть даже такое умное, как дельфин? К сожалению, наши познания в области языка дельфина пока еще не настолько совершенны, чтобы провести с ним такой диалог. Тем не менее обмен информацией между человеком и дельфином в форме «вопрос—ответ» вполне возможен. Для этого существует ряд методов, и в частности, основанных на образовании у животного условного рефлекса.

Наш подопытный дельфин Аврора — временный пленник акустической лаборатории Карадагской биостанции — работал сегодня особенно хорошо. По всему было видно, что задачу опыта он хорошо усвоил и выполнял ее с видимым удовольствием. В ожидании звукового сигнала он терпеливо стоит «на старте» в середине вольеры. Услышав сигнал, он буквально бросается к шарику из оргстекла, повешенному на ниточке около подводного излучателя звука, и толкает его носом, за что и получает вознаграждение — небольшую рыбку-ставриду, которую тут же ловко проглатывает.

Задача опыта, конечно, пустяковая для такого «интеллектуального» зверя. Но суть всего эксперимента не в этом. Дело в том, что, выполняя по сигналу то или иное действие, животное может ответить исследователю на многие порой довольно сложные вопросы. В данном случае вопрос ставился так: каков предел слуховой чувствительности дельфина? Точнее, какова минимальная сила звука, которую он способен воспринять, и наибольшая его частота, доступная дельфиньему слуху?

Вот опыт начинает усложняться: звуки даются все тише и тише. Дельфин по-прежнему выполняет по сигналу свое несложное задание. Значит, звук слышит. Но вот силу звука очередного сигнала еще немного уменьшили. Сигнал звучит, а дельфин остается на месте Вывод ясен — животное звука не слышит. Опять увеличили немного силу звука. Дельфин реагирует, то есть слышит. Значит, здесь между этими двумя градациями силы звука и находится предел чувствительности слуха дельфина, или, как говорят физиологи, порог его слухового восприятия.

Посмотрим, чему же равен этот порог? Исследования, проведенные американским биоакустиком Джонсоном, а также в нашей лаборатории, показали, что максимальная чувствительность слуха дельфина примерно на 20 дБ (а у косатки на 30 дБ) лучше максимальной чувствительности слуха человека (Johnson, 1968; Морозов и др., 1971; Белькович, Дубровский, 1976), то есть дельфин слышит звуки, энергия которых в 400 (а косатка чуть ли не в 1000!) раз меньше энергии едва слышимых нами звуков. Значит, слух дельфинов и их сородичей косаток в 400—1000 раз чувствительнее нашего. Они слышат звуки, неслышимые нами!

Проведем еще один эксперимент: будем изменять частоту звука, служащего нашему дельфину сигналом к действию. Вот на шкале генератора последовательно устанавливаем частоту звука 100 Гц, 1000 Гц, 10 000 Гц —наша Аврора прекрасно их слышит. Идем дальше: 20000 Гц, 40 000 Гц, 60 000 Гц. Удивительно, но слышит все лучше и лучше.

Известно, что слух человека способен воспринимать звуковые колебания, частота которых составляет приблизительно от 20 до 16 000 Гц. Более высокочастотные звуки наше ухо бессильно услышать. Эти недоступные человеческому слуху ультразвуки и слышит дельфин. Более того, здесь, в области высоких ультразвуковых частот —60 000—100 000 Гц, —и лежит зона наилучшей чувствительности слуха дельфина. У нашего дельфина предел слуха по высоте оказался 142 000 Гц (Морозов и др., 1971). Это почти в 10 раз превышает предельные возможности слуха человека.

Рис. 36. Сравнение аудиограмм, то есть графиков, отражающих слуховую чувствительность человека (кривая 3) и дельфинов (кривые 1, 2), показывает, что дельфины слышат звуки, недоступные слуху человека как по силе, так и по частоте (по В. П. Морозову, 1979)

Кроме того, как мы уже частично рассказали в предыдущем разделе, дельфины удивительно тонко чувствуют ничтожные звуковысотные и тембровые различия между звуками. Зачем же, спрашивается, дельфину необходимо иметь столь тонкий и изощренный «музыкальный» слух?

В. П. Морозов Занимательная биоакустика (”Знание”, 1987)