Патенты подводного царства - Акимушкин Игорь Иванович - Страница 2

От инфразвука до инфрасвета

Тридцать лет назад академик В. В. Шулейкин впервые «услышал» и описал «голос моря». Когда над морем сильно дует ветер, то он срывает с гребней волн не только брызги и пену, но и… инфразвуки. Они быстро бегут во все стороны и предупреждают всех обитателей моря, которые их слышат, о приближении шторма.

Дельфины слышат «голос моря» и спешат уплыть подальше от берегов и скал.

И медуза его слышит: звуковые инфраволны частотой в 8–13 герц ударяют в малюсенькие камешки, которые плавают в «ухе» медузы — крошечном шарике на тонком стебельке. Камешки трутся о нервные рецепторы в стенках «шарика», и медуза слышит грозный рокот приближающегося шторма.

Уже сконструирован прибор «ухо медузы» — в нем сходство с оригиналом не только в названии: он довольно точно имитирует чувствительный к инфразвуку орган медузы. Работает прибор с большой точностью: о приближении шторма предупреждает за 15 часов!

Не только инфразвук, но и инфрасвет помогает животным лучше ориентироваться в окружающем море. Обнаружены животные, наделенные инфракрасным «зрением». Среди них — черепахи и кальмары.

Польский исследователь Войтузяк, экспериментируя с водяными черепахами трех разных видов (одна из них обычная европейская болотная черепаха), доказал, что они различают длинноволновые лучи солнечного спектра и их можно обучить воспринимать инфракрасный свет как сигнал.

Что касается кальмаров, то некоторые их глубоководные виды, помимо обычных глаз, наделены еще так называемыми термоскопическими глазами, то есть органами, способными улавливать инфракрасные лучи. Эти глаза рассеяны у них по всей нижней поверхности хвоста. Каждый имеет вид небольшой темной точки. Под микроскопом видно, что устроен он, как обычный глаз, но снабжен светофильтром, задерживающим все лучи, кроме инфракрасных. Светофильтр расположен перед преломляющей линзой — хрусталиком. Линза отбрасывает сконцентрированный пучок тепловых лучей на чувствительный к ним воспринимающий орган.

Термолокаторы иной конструкции изучены недавно у гремучих змей, но поскольку животные эти сугубо сухопутные, о них я здесь рассказывать не буду.

Сто разновидностей живых радаров

Среди многочисленных священных животных древнего Египта была одна рыба, обладающая совершенно уникальными способностями.

Рыба эта — мормирус, или водяной слон. Челюсти у нее вытянуты в небольшой хоботок. Необъяснимая способность мормируса видеть невидимое казалось сверхъестественным чудом. Изобретение радиолокатора помогло раскрыть тайну.

Оказывается, природа наделила водяного слона удивительнейшим органом — радаром!

У многих рыб, как известно, есть электрические органы. У мормируса в хвосте помещается тоже небольшая «батарейка». Напряжение тока, который она вырабатывает, невелико: всего шесть вольт. Но этого достаточно.

Каждую минуту радиолокатор мормируса посылает в пространство восемьдесят — сто электрических импульсов. Возникающие от разрядов «батарейки» электромагнитные колебания частично отражаются от окружающих предметов и в виде радиоэха вновь возвращаются к мормирусу. «Приемник», улавливающий эхо, расположен в основании спинного плавника удивительной рыбки. Мормирус «ощупывает» окрестности с помощью радиоволн!

Сообщение о необычных свойствах мормируса было сделано в 1953 году Восточно-африканским ихтиологическим институтом. Сотрудники института заметили, что содержавшиеся в аквариуме мормирусы начинали беспокойно метаться, когда в воду опускали какой-нибудь предмет, обладающий высокой электропроводностью, например кусок проволоки. Похоже, мормирус обладает способностью ощущать изменения электромагнитного поля, возбужденного его электрическим органом.

Анатомы исследовали рыбку: парные ветви крупных нервов проходили вдоль ее спины — от головного мозга к основанию спинного плавника, где, разветвляясь на мелкие веточки, заканчивались в тканевых образованиях на равных друг от друга интервалах. Видимо, здесь помещается орган, улавливающий отражение радиоволны. Мормирус с перерезанными нервами, обслуживающими этот орган, терял чувствительность к электромагнитному излучению.

Живет мормирус на дне рек и озер и питается личинками насекомых, которых извлекает из ила длинными челюстями, словно пинцетом. Во время поисков пищи рыбка окружена обычно густым облаком взбаламученного ила и ничего вокруг не видит. Капитаны кораблей по собственному опыту знают, насколько незаменим в условиях плохой видимости радиолокатор.

Мормирус — не единственный на свете «живой радар». Замечательный «радиоглаз» обнаружен также в хвосте электрического угря, обитающего в водоемах Южной Америки, «аккумуляторы» которого развивают рекордное напряжение тока — до пятисот вольт, а по некоторым данным до восьмисот вольт!

Американский исследователь Кристофор Коутес после серии экспериментов, проведенных в Нью-Йоркском аквариуме, пришел к выводу, что небольшие бородавки на голове электрического угря — антенны радиолокатора. Они улавливают отраженные от окружающих предметов электромагнитные волны, излучатель которых расположен в конце хвоста угря. Чувствительность радарной системы этой рыбы такова, что угорь, очевидно, может установить, какой природы предмет попал в поле действия локатора. Если это годное в пищу животное, электрический угорь немедленно поворачивает голову в его сторону. Затем приводит в действие мощные электрические органы передней части тела — мечет в жертву «молнии» и не спеша пожирает убитую электрическим разрядом добычу.

В тех же реках, где лениво дремлют у дна электрические угри, снуют в зарослях элегантные ножи-рыбы, айгенмании. Вид у них странный: спинных плавников нет и хвостового тоже (лишь голый тонкий шпиль на хвосте). И ведут себя эти рыбы необычно: вертят этим самым шпилем во все стороны, словно принюхиваются хвостом. И прежде чем залезть под корягу или в пещерку на дно, суют в щель сначала опять-таки хвост, а потом, если обследование дало «положительные» результаты, сами туда забираются. Но лезут не головой вперед, а хвостом. Похоже, рыбки ему больше доверяют, чем глазам.

Все объяснилось очень просто: на самом конце нитевидного хвоста айгенмании ученые обнаружили электрический «глаз», как у мормируса.

У гимнотид, очень похожих на айгенманий — тропических американских рыбок, по-видимому, тоже есть радары, хотя это еще и не доказано.

Недавно доктор Лиссман из Кембриджа снова заинтересовался давно уже изученным зоологами электрическим сомом, обитающим в реках Африки. Эта рыба, способная развить напряжение тока до двухсот вольт, охотится ночью. Но у нее очень «близорукие» глаза, и в темноте она плохо видит. Как же тогда находит сом добычу? Доктор Лиссман доказал, что, подобно электрическому угрю, электрический сом свои мощные аккумуляторы использует и как радар.

Предполагаемая электролокационная система была более или менее тщательно исследована у следующих видов рыб: мормирус (бассейн Нила до самых верховьев), гимнархус (реки Центральной Африки), электрический сом (реки Центральной и Западной Африки), электрический угорь (реки Гвианы, нижняя и средняя Амазонка) и айгенмания (реки Южной Америки от Гвианы до Уругвая). Однако некоторые биологи предполагают, что возможно все электрические рыбы, которых в море и в пресных водах известно уже около ста видов, обладают радарами.

И не только электрические: думают, что даже миноги, у которых нет отчетливых электрических органов, тем не менее с помощью электричества, накопленного в мышцах, «ощупывают» окрестности и отыскивают рыб, к которым присасываются. Во всяком случае установлено, что минога каким-то образом создает вокруг себя электрическое поле и реагирует на все предметы, внесенные в это поле. И в зависимости от их электропроводности реакция миноги меняется.

«Электрическим» чувством некоторые исследователи пытаются объяснить тот странный факт, что миноги, наносящие большой вред рыбному хозяйству в пресных водах, сравнительно редко паразитируют на морских рыбах. Их нападениям здесь подвергаются, в основном, попавшие в сети и больные рыбы. Объясняют это тем, что электропроводность пресной воды меньше, чем морской, и поэтому морские рыбы издали чувствуют посылаемые миногой электромагнитные импульсы и успевают вовремя удрать. Пресноводные же ощущают их с запозданием, когда минога уже близко и бегство не спасает.