Миллионы слепых людей, ощупывающих дорогу своей палкой, были бы рады получить взамен какой-либо более совершенный способ ориентации.

Американские биоакустики С. Джонсон и У. Эванс, приезжавшие в нашу страну на Международный зоологический конгресс, выступили с научными сообщениями в Институте эволюционной морфологии и экологии животных им. А. Н. Северцова АН СССР. Они рассказали, в частности, об устройстве, позволяющем человеку ориентироваться в воде без участия зрения по принципу эхолокатора дельфина, то есть на слух. Аппарат этот, правда, довольно громоздок и, разумеется, не столь совершенен.

Открыть страницу

Остронаправленный слух в виде «трубки фонендоскопа» безусловно хорош, так как дает возможность дельфину преимущество выслушивать только строго определенные предметы, которые он сам же и заставляет «звучать», то есть излучать вторичное эхо. Это так называемый «активный слух». Но такой слух и явно плох, так как не позволяет слышать всего, что творится вокруг. Как же дельфину слышать своих сородичей, звуки приближения врагов и т. п., если звуки эти исходят сбоку или сзади? Оказывается, природа об этом позаботилась, и такой слух «кругового обзора» у дельфина тоже есть. Он известен под термином «пассивный слух». И по своему типу он сходен с пространственным слухом большинства наземных животных и человека, обладающих способностью слышать все вокруг, правда все же с некоторым преимуществом в переднем направлении (см. рис. 40). Изучение этих двух типов слуха дельфина проведено Н. А. Дубровским, а также в нашей лаборатории.

Физиологическая разница между этими двумя типами слуха дельфина, в частности, состоит в том, что «работают» они на разных звуковых частотах, подобно тому, как радиоприемник работает на разных частотах электромагнитных колебаний. Так, если эхолокационный остронаправленный слух работает на ультразвуковых частотах 40 000—170 000 Гц, то слух «кругового обзора» — только на сравнительно низких (для дельфина) частотах (1000—20 000 Гц). В основном это свист или так называемые коммуникационные звуковые сигналы, при помощи которых дельфины «переговариваются» между собой, а также любые другие звуки, исходящие из окружающего про­странства и лежащие в звуковом диапазоне частот.

Открыть страницу

Одна из удивительных особенностей слуха дельфина — это способность его слышать очень слабые сигналы в сильных шумах. Легко подсчитать, что эхосигнал, отраженный, например, от рыбки, появление которой в воде даже при самом осторожном бесшумном опускании дельфин безошибочно обнаруживает с расстояния 30 метров, составляет миллионные доли энергии прямого локационного сигнала, то есть представляет собой ничтожно слабые звуки. Достаточно оказать, что дельфин способен слышать эхо от дробинки, бесшумно опущенной в воду за 4 м. Все это само по себе говорит об исключительной остроте слуха. Но при этом надо же еще и учесть, что столь слабые звуки дельфин способен слышать на фоне довольно сильных шумов, превосходящих в сотни раз полезный сигнал. Источниками этих шумов в естественных условиях является само вечно шумящее море, его многочисленные обитатели, собственные (прямые) локационные и свистовые сигналы дельфина, голоса дельфиньих сородичей, наконец, реверберационные помехи, то есть эхо от посторонних предметов — дна, поверхности воды, тел других дельфинов, снующих рядом, и т. п. Как же способен дельфин слышать сверхслабые эхосигналы в таком невообразимом хаосе посторонних звуков?

Открыть страницу

Если слепой захочет измерить расстояние до ближайшего препятствия, он постарается дотянуться до него своим посохом. Поскольку длина посоха ему известна, становится известным и расстояние. Сходным образом и дельфин измеряет расстояние до интересующего его предмета. Только в качестве меры расстояния использует временной интервал.

Звук в воде распространяется с постоянной скоростью (1500 м/с). Таким образом, чем дальше предмет, тем больше времени нужно, чтобы звуковой импульс добежал от дельфина до предмета и обратно в виде эха. Опыты показали, что дельфин способен оценить это время, а следовательно, и расстояние до лоцируемого предмета.

Свои локационные импульсы дельфин излучает сериями, то есть часто следующими друг за другом посылками. Многочисленные статистические измерения показали, что временной интервал между локационными импульсами дельфин изменяет пропорционально расстоянию до интересующего его предмета: чем дальше расстояние, тем реже следуют друг за другом его локационные импульсы. И наоборот, они становятся все чаще по мере приближения дельфина, например, к рыбе, брошенной в воду.

Открыть страницу

Когда продавщица выдает нам купленный чайный сервиз, то обязательно постучит легонько по каждому предмету карандашом. Каждый бокал звенит, конечно, по-разному, но особый характер звука немедленно выдаст даже слегка надтреснутое стекло. Точно так же обходчик железной дороги (в старые времена, конечно, — сейчас это делают машины) проверял крепость железнодорожного полотна: идет и постукивает- Постукивает и слушает. Слушает и обнаруживает треснутый рельс.

Давайте закроем глаза и постучим чайной ложечкой наугад по предметам на нашем столе. Это, конечно, звенит стакан. А это глухой «ватный» звук — несомненно, хлеб. А вот металлический звон серебряной сахарницы. Все предметы, оказывается, можно определить на слух, но при одном непременном условии — нужно заставить их звучать.

Открыть страницу