• Главная
• Статьи
• БЛОГ
• Библиотека
• Фотографии
• ФОРУМ

«ВО ЛБУ ЗВЕЗДА ГОРИТ»

Единственное носовое отверстие у зубатых китов (в част-
ности, у дельфинов) расположено на темени, называется ды-
халом, серповидной формы, выпуклая сторона всегда обра-
щена назад (у усатых китов носовое отверстие парное — две
щели наверху головы). Дыхало открывается мускулами, а зак-
рывается, в основном, за счет эластичности тканей. Под ды-
халом (в носовом проходе) расположены три пары воздухо-
носных мешков — неправильной формы баранки, нанизанные
на трубку наружного носового прохода; средняя пара мешков
с мускульными пробками образует внутренний клапан. Область
расположения мешков обильно иннервирована. Воздухонос-
ный путь в черепе раздваивается на 2 костные ноздри, выхо-
дящие в глотку; к ним вплотную подходит длинная трубка, об-
разуемая увеличенными гортанными хрящами и вертикально
перегораживающая глотку, и ниже соединяется с трахеей; да-
лее воздух по бронхам поступает в легкие. Таким образом, у
зубатых китов воздухоносный и пищеводный пути постоянно
и прочно изолированы один от другого. Выдох у большинства
зубатых китов — активный, длится 0,3—0,4 с, вдох — пассив-
ный, происходит за счет расслабления мышц грудной клетки и
диафрагмы. При сокращении мышц мешков воздух циркули-
рует в этой замкнутой системе (с переменным давлением на
разных участках), возникают звуки, параметры которых ме-
няются за счет струйных и вибрационных эффектов. У зуба-

тых китов имеются зачаточные голосовые связки (Purves,1966;
Белькович,1970; Грачева,1971). Носовые пробки, мембрана в
надчерепном носовом проходе, наружное дыхательное отвер-
стие, гортань с голосовыми связками — все эти структуры
участвуют в генерации звуков. Стенки черепа служат реф-
лектором, а лобный выступ (жировая «подушка») — акусти-
ческой фокусирующей линзой (Evans, Prescott,1962; Белько-
вич, Яблоков, 1963 а, в). У усатых китов системы описанных
выше мешков и голосовых связок нет, звуки возникают в гор-
тани, усиливаются загортанным мешком; пищеводный и воз-
духоносный пути разделяются временно при заглатывании
пищи.

Чем замечательны дельфины — своей «лобастой башкой», в
которой «звезда горит» [10]: они обладают своим собственным
великолепным биологическим прибором ориентации — эхо-
локатором. Способность дельфинов к эхолокации впервые
(1947 г.) упоминается в записях Артура Мак-Брайда, первого
куратора «Мэрин Стьюдиоуз», составленных по рассказам лов-
цов океанариума о том, что дельфинов нельзя поймать с по-
мощью обычной мелкоячеистой сети. В начале 50-х годов
20-го века это предположение было высказано в статье У. Кел-
лога (1952 — цит. по: [5]). Затем У. Н. Келлог и независимо от
него супруги Б. Лоуренс и У. Шевилл (соответственно 1961 и
1956 — цит. по: [5]), наблюдая за бутылконосыми дельфинами
в предельно мутной воде, получили экспериментальные дока-
зательства их эхолокационных способностей. Что такое эхо-
локатор дельфина? Это -- система воздухоносных мешков,
череп (особой формы, похожей на рефлектор) и лобно-жиро-
вая подушка (у афалины очень выпуклый, красивый, вырази-
тельный лоб), или акустическая линза, фокусирующая звуки,
издаваемые дельфином. Крыши черепа у китообразных нет, а
есть перед и зад (А. С. Ромер -- цит. по: [5]). Кости правой
стороны черепа зубатых китов имеют иные пропорции, чем
кости левой; такой асимметрии (связанной с совершенство-
ванием системы направленного излучения звуков) не наблю-
дается ни у каких других отрядов млекопитающих [5]. Лобная
дыня только частично состоит из жира (в центральной части),
а на периферии — из включений нежировых клеток и других
тканей. «Преломляющие свойства жировой подушки обуслов-
лены изменением скорости прохождения звуковых волн че-
рез жир различных ее участков. В результате сферический
фронт звуковой волны может преобразовываться в плоский
или даже вогнутый. Предполагают, что дельфины способны
изменять форму линзы и фокусировать звуковой луч, подстра-
иваясь к температуре, солености и глубине. Возможно, что
линза может смещаться в пространстве, изменяя таким обра-
зом направление звукового луча» [10]. Дельфины «освещают»
себе дорогу акустическим лучом [10] — ориентируются в воде
посредством эхолокационных щелчков (воспринимаемых на
слух как щебет, скрип, лай), очень коротких (длительностью
20—100 мкс и более -в зависимости от вида животного)
широкополосных импульсов [11]. Частотный спектр каждого
отдельного эхолокационного щелчка может находиться в пре-
делах 200 Гц—150 кГц с максимумом энергии на частотах 100—
120 кГц или 20—60 кГц, излучаемых со скоростью повторения
от 1—3 до сотен имп/сек [5,11]. Стереотипные эхолокацион-
ные импульсы создают ударное возбуждение в объекте, эхо от
которого («звуковой образ») содержит всю необходимую для
дельфина информацию. Гидролокатор дельфина (или сонар -
SONAR, «Sound Navigation and Ranging»— «Звуковое наведе-
ние и определение расстояний») «обладает высоким совершен-
ством и практической универсальностью», он «не только обна-
руживает цель, определяет ее линейные и объемные размеры,
скорость и направление перемещения, но также и качество
материала, из которого она сделана, и ее внутреннюю струк-
туру» [11] (к настоящему времени накоплен большой экспери-
ментальный материал на эту тему — [2,5,11 и др.]). Представь-
те себе: излучает дельфин щелчки, эти очень направленные
зондирующие импульсы распространяются в воде, встречают
рыбу, стаю рыб, скалу, сеть — любой предмет, отражаются от
него, а при отражении изменяются (каждый зондирующий
импульс превращается в несколько импульсов с характерис-
тиками, несущими информацию об объекте). Это изменение
мгновенно фиксируется дельфином, анализируется, по этому
изменению дельфин может определить — что впереди, боль-
шой предмет или маленький, живой или неживой объект, из
чего, из какого материала (по дельфиньей классификации,
конечно) он состоит. Получается как бы звуковой образ под-
водного объекта. «Мир дельфина — это мир звуков, охватыва-
ющих диапазон частот, нам недоступных и обладающих смыс-
лом, которого нам не постичь... Подобия тем звукам, которые
возвращаются к дельфину в виде эха в ответ на изданный им
щелчок и, перерабатываясь в миниатюрной вычислительной
машине, спрятанной у него в голове, дают ему подробные све-
дения об окружающей природе,— подобия этим звукам мы не
в состоянии себе представить» [5]. По свидетельству амери-
канских специалистов, гидролокатор дельфинов во многом
превосходит гидролокаторы современных атомных подводных
лодок [3]. Богатейший и уникальный экспериментальный ма-
териал по исследованию принципов работы гидролокатора дель-
фина, его возможностей, механизмов частотного и временного
анализа дельфинами акустических сигналов получен (в резуль-
тате 30-летнего кропотливого труда) учеными нашего Карадаг-
ского дельфинария — Г. Л. Заславским и В. А. Рябовым.