Беседы о бионике — страница 74 из 107

но острая дискуссия. Между тем любители-рыболовы уже давно подметили, что некоторых рыб можно приманить звуками — хлопанье по воде деревянной "колотушкой" создает звуки, похожие на кваканье лягушек, до которых большие охотники сомы; звуки от ударов по жестянке, колокольчику или крючку-якорьку хорошо приманивают налима; жужжащая приманка успешно привлекает лососевых рыб; сомы и крупные щуки утятницы охотятся за водоплавающей птицей, крики которой, видимо, немало помогают им в такой охоте.

Помимо этих фактов, убедительно свидетельствующих о том, что рыбы обладают слухом, были получены также данные специальных исследований. В частности, был поставлен такой опыт. Морских петухов и некоторых других рыб подвергли экспериментам, аналогичным тем, которые в свое время ставил академик И. П. Павлов над собаками. Кормление рыб в течение долгого времени сопровождалось определенным звуком. Впоследствии, заслышав привычный звук, рыбы тотчас же бросались к тому месту аквариума, где их обычно кормили, хотя никакой пищи при этом в аквариум не бросали. В аквариумах не раз наблюдали случаи, когда молодой тюлень, разлученный с матерью, или морские коньки обменивались между собой звуками. Казалось, будто они разговаривают друг с другом. Известно, что два сомика в аквариуме отзывались на клички Адам и Ева. Наконец, интересные опыты были проведены летом 1952 г. в Красном море экспедицией итальянца Фолько Квиличи. Долго оставалась загадочной одна повадка акул: как умудряются они уже через несколько секунд появляться в том месте, где находится убитая рыба? Они не могли увидеть ее на большом расстоянии, так как прозрачность воды там очень незначительна. Не могли они и "почуять" запах крови, ибо он не так быстро распространяется в воде. Оставалось одно — предположить, что акулы слышат "стоны" раненых рыб. И вскоре ученые убедились в правильности своей догадки. Один из участников подводной экспедиции, находясь на глубине 12 м, неожиданно заметил направляющуюся к нему шестерку крупных рыб — тунцов, каждая весом по полцентнера. Чтобы отразить нападение, он поднял оружие. Резкая смена позы, по-видимому, испугала рыб — они подскочили, повернулись и стали удаляться так, как это сделали бы на их месте раненые рыбы. Несколько мгновений спустя на месте происшествия оказались три акулы. Стало ясно, что они услышали "крик" испугавшихся тунцов.

Итак, следует считать доказанным, что многие, а может быть, и все виды морских животных, в том числе и рыбы, обладают слухом. Рыбы превосходно слышат с помощью внутренних ушей, расположенных вблизи мозга; звуки, издаваемые в воде, беспрепятственно достигают этих центров и там воспринимаются чувствительными механизмами, которые можно сравнить с самыми совершенными слуховыми рецепторами человека.

Один из интереснейших вопросов биоакустики рыб — это их способность определять направление на источник звука. Дело в том, что почти все виды рыб и других обитателей подводных глубин хорошо видят только на сравнительно небольших расстояниях вследствие значительного поглощения и рассеяния света водой. А если учесть, что во многих водоемах вода совершенно мутная и там живет немало разных рыб, питающихся другими подводными обитателями, то делается очевидным, что в обычных условиях и тем более в условиях плохой видимости рыбам при охоте на зрение рассчитывать не приходится: оно может помочь лишь в уточнении местонахождения добычи, но выходить к ней они должны в основном по слуху. Однако у рыб слишком мало расстояние между двумя слуховыми органами, а в этом случае очень трудно определить направление на звук. Но если существующую теорию бинаурального слуха[16], объясняющую способность определять направление звука, к рыбам отнести нельзя, то как же они с большой точностью улавливают направление звуков и шумов, создаваемых в воде организмами, за которыми они охотятся? Были поставлены опыты с ослепленной щукой: в аквариуме она безошибочно точно хватала двигавшуюся мелкую рыбку, но не трогала ее, когда рыбка не двигалась. Многочисленные эксперименты привели ученых к следующей гипотезе: в восприятии направления звука у рыб участвуют, помимо слуховых органов, также и органы системы боковой линии. Однако на сей счет нет единого мнения, и давно ведущаяся дискуссия по этому вопросу продолжается. По-видимому, рыбы воспринимают направление звука всем организмом и, в частности, как установил советский физиолог Ю. П. Фролов, слизистыми боковыми линиями, которые проходят по их телу от головы до хвоста.

Опыты доктора Кликркопера и его коллег с речным головлем показали следующее. "Если у этой рыбы хирургическим путем удалить внутренние уши, она будет вести себя нормально и воспринимать звуки с частотой от 20 до 200 гц; значит, у нее есть запасная слуховая система. Эту остаточную чувствительность к звуковым колебаниям можно уничтожить, если перерезать нервы, идущие к специальным чувствительным органам боковой линии, которая проходит вдоль тела рыбы с обеих сторон. Рыба останется "глухой", пока нерв не регенерирует, но она уже никогда не сможет слышать звуки с частотой выше 200 или ниже 20 гц, т. е. в тех диапазонах, которые воспринимало ее внутреннее ухо. Многие другие рыбы тоже имеют два типа чувствительных органов, воспринимающих колебания воды вокруг них. Органами боковой линии они улавливают низкие звуки, а внутренним ухом — в основном высокие".

Способность рыб и других жителей царства Нептуна издавать звуки и улавливать их в воде играет первостепенную роль в их жизни. Обитатели озер, рек, морей и океанов никогда не издают звуков "просто так", все эти звуки связаны с их поведением. Подобно тому, как наземные животные рычат, лают, кричат или визжат, большинство водных животных также издает звуки только в тех случаях, когда есть к тому какая-нибудь причина. В аквариумах рыб подвергали многим неприятным испытаниям. Их дразнили, кололи, толкали, подвергали действию электрического тока, лишали пищи, пугали резкими звуками и шумами. При этом было совершенно отчетливо установлено, что многие рыбы реагируют на внешние раздражения скрежетом зубов, треском, своеобразным рычанием.

Язык подводных глубин — особое средство связи, средство общения между собой многочисленных обитателей водоемов. Так, из анализа записей нескольких отчетливых разновидностей звуков, издаваемых тюленями Уэделла — единственными млекопитающими, живущими в Антарктиде, создается впечатление, что они "разговаривают" друг с другом. Когда животное сильно возбуждено, оно щелкает зубами. Издаваемый при этом звук означает сигнал тревоги. Как предупреждение или угроза звучит пыхтение или мычание. Еще один вид тюленьего разговора — мелодичный, похожий на птичьи трели звук; начавшись на очень высокой ноте, он заканчивается совсем низким "дых!". В момент, когда тюлень находится у дыхательной лунки во льду, он издает звук, который означает: "Видите лунку? Она моя". Рыбы довольно широко пользуются характерными звуками, издаваемыми в связи с актами агрессии и обороны. В частности, наблюдениями В. Р. Протасова установлено, что когда судак отгоняет врагов от гнезда с икрой, он принимает определенную позу и издает угрожающие звуки. Низкое рычание издает обитающий в Азовском море бычок, когда он строит гнездо. Заслышав этот рык, никакой другой бычок не осмелится вторгнуться во владения своего соплеменника. Но когда строительство жилища закончено, на смену низкому рычанию приходит высокий звук — призыв самок. Записав эти звуки на магнитную ленту, ученые воспроизвели их в воде. Приплыло немало "бычих". Некоторые звуки рыб служат сигналом для объединения в стаи, другие — предупреждением об опасности. Разнообразные звуки издают рыбы также при различных формах нерестового поведения и при взаимоотношениях между полами. В период спаривания рыб сначала слышатся отдельные зовущие голоса, затем голоса сливаются в общий громкий хор и наконец постепенно затихают, когда период нереста проходит. "Подводный лексикон" рыб известен еще очень плохо. Так, например, до последнего времени считалось, что морские звезды совершенно "бессловесны". Но вот недавно в аквариум, где они находились, научные сотрудники Тихоокеанского отделения Института океанологии АН СССР пустили крабов, которые не прочь полакомиться звездами. Действительно, скоро самый большой краб напал на звезду и откусил у нее два луча. И тут ученые стали свидетелями необычайного явления: по неизвестному пока сигналу морские звезды стали собираться в одном месте, причем большие звезды закрыли маленьких, защищая их от страшных клешней. Ученые продолжают опыты, чтобы больше узнать о "языке" звезд. В последнее время группе сотрудников Института морфологии животных АН СССР, руководимой профессором Б. П. Мантейфелем, удалось установить, что рыбы общаются друг с другом не только при помощи звуков, но и посредством характерных поз и движений. Оказывается, что в этих движениях и позах закодированы сигналы угрозы, обороны, зов молодняка и др. "Лексикон" рыб расширяется во время нереста.

Вероятно, нас ждет еще немало удивительных открытий, касающихся способов и средств биологической связи у рыб и других водных животных, но и то, что нам уже известно о подводном "лексиконе", об акустических особенностях водной среды[17], позволяет (при соответствующем использовании современных возможностей электронной техники) по-новому подойти к решению ряда давно назревших весьма важных для человечества проблем, связанных с использованием пищевых ресурсов Мирового океана.

Известно, например, что со времени второй мировой войны улов в море удвоился (с 25 до 50 миллионов тонн в год). Однако, несмотря на такой рост рыбного промысла, часто можно слышать, что современное рыболовство в морях и океанах недалеко ушло от первобытной охоты. И действительно, места большого скопления рыбы составляют не более 0,1 % от общей площади моря. Поэтому нередко промысел рыбы в море похож сейчас на поиск иголки в стоге сена. Между тем, учитывая рост населения Земли, ученые подсчитали, что в ближайшие 20 — 25 лет мировой улов рыбы нужно будет снова удвоить. Вот тут-то на помощь рыбакам и могут прийти данные о биоакустике рыб. Говоря словами члена-корреспондента Академии наук СССР Л. Бреховских, "нынешним рыбакам — охотникам за рыбами — в недалеком будущем придется переквалифицироваться в пастухов. Они будут как бы играть на дудочках, имитируя звуки, издаваемые рыбами при кормлении. Это не метафора. Особые акустические устройства позволят рыбакам созывать в свои сети огромные стада рыб".