Живые локаторы океана - Сергеев Борис Федорович - Страница 21

Ученые не очень полагаются на движения ушей животного: ведь можно прислушиваться, не шевеля ушами.

У ориентировочного рефлекса есть крупный недостаток: он быстро угасает. Раздастся какой-то новый звук, насторожит уши лисица. Станет принюхиваться, присматриваться, прислушиваться. Нет, кажется, ничего неожиданного звук не предвещает – ни опасности, ни пищи. Если тот же звук раздастся во второй, третий, четвертый раз и по-прежнему ничего особенного вслед за ним не произойдет, лисица перестает волноваться. С каждым разом ее уши настораживаются более лениво, менее активно работают нос, глаза. Смотришь – на пятый, восьмой, десятый звук лисица перестала реагировать совсем. К чему зря тратить энергию, если раздражитель никакой полезной информации не сообщает. Вот почему в лаборатории редко пользуются показаниями ориентировочного рефлекса. Слишком уж неустойчивы получаемые с его помощью результаты.

Итак, ориентировочный рефлекс не годится для серьезной обстоятельной беседы с животным. Наиболее удобный вид диалога – образование у животного условного рефлекса. Чтобы выяснить, какие звуки собака слышит и как тонко их различает, у нее вырабатывают условный рефлекс на звуковой раздражитель. Скажем, поставлена задача узнать, способна ли собака услышать звук с частотой 500 Гц. Поместив подопытное животное в звуконепроницаемую камеру, чтобы его не отвлекали посторонние раздражители, экспериментатор время от времени включает на 20–30 с нужный звук, а затем позволяет животному съесть небольшую порцию мясосухарного порошка. Пока собака вылизывает чашку из-под быстро исчезнувшего лакомства, специальный приборчик скрупулезно регистрирует на бумажной ленте каждую каплю слюны, выделившейся из околоушной железы. Уже через несколько повторений данной процедуры одно только действие звукового сигнала, задолго до появления пищи станет вызывать у собаки интенсивное слюноотделение. Это убедительно доказывает, что она слышит звуковой сигнал. Теперь можно постепенно уменьшить силу звука (не забывая подкармливать пса), и мы узнаем, сколь слабые звуки способно улавливать ухо собаки.

Если поставлена задача выяснить, как тонко различаются звуковые раздражители, приступают к выработке дифференцировки. Продолжая подкармливать собаку, всякий раз, когда звучит уже знакомый ей тон с частотой 500 Гц, время от времени включают и другой звук, довольно далекий от первого, например тон с частотой 800 Гц, – но никогда не сопровождают его пищей.

Очень скоро собака заметит, что более высокий звук не сопровождается пищей, и выделение слюны при его звучании прекратится. Сомнений быть не может – собака способна различать звуки с частотой 500 и 800 Гц. Теперь можно испытать действие более близкого раздражителя – тона с частотой 700 Гц, также не сопровождая его дачей мяса. Не беда, если при первых предъявлениях он будет вызывать выделение слюны. Немножко терпения, собака разберется и просто так, за здорово живешь слюну выделять не будет. Таким же образом можно испробовать звук с частотой 600 Гц, затем, 550, 520 Гц.

Не у каждого зверя удобно и легко собирать слюну. Тогда применяют другую методику. Крыса, добежав до разветвления узкого коридора, свернет в ту сторону, откуда будет доноситься звук 500 Гц, если он сулит ей завтрак, и даже не заглянет в коридор, откуда будет доноситься звук с частотой 600 Гц.

Чтобы получить от животного ответ на вопрос, его надо уметь поставить. Бессмысленно спрашивать, какие звуки слышит животное. Нужно спросить, слышит ли оно данный звук, способно ли отличить его от другого, вполне определенного звука. Вопросы следует задавать так, чтобы на них можно было ответить «да» или «нет». Вырабатывая условные рефлексы, иногда целые системы условных рефлексов, ученые и добиваются от животных ответа на интересующие их вопросы.

Если у животного вырабатывается условный рефлекс на какой-нибудь определенный звук, а близкие звуки рефлекса не вызывают, можно быть уверенным, что животное слышит этот звук и отличает его от всех остальных раздражителей. Итак, выработка условных рефлексов – наиболее распространенный вид диалога с животными, в том числе с обитателями океанариумов и испытательных полигонов.

Все, что творится в мире...

Многое из происходящего вокруг нас недоступно нашему взору, слуху, обонянию. Человеческий глаз не видит рентгеновские лучи, а какая-то бесчувственная фотопластинка их «замечает». Мы не ощущаем радиоактивных излучений, не имеем рецепторов, позволяющих оценить величину атмосферного давления, поляризацию световых лучей. Давным-давно люди заметили, что, собаки и слышат несравненно лучше человека, и ощущают запахи, нам совершенно недоступные, а острота зрения большинства хищных птиц намного превосходит человеческую. Подумать только, человек, венец творения природы, весьма далек от совершенства!

Имея весьма чувствительные рецепторы, животные не извлекают всеобъемлющей информации об окружающей среде.

Они видят, слышат и обоняют лишь то, что для них имеет смысл ощущать. Акустический рецептор в крыльях ночных бабочек воспринимает лишь ультразвуковые сигналы охотящихся за ними летучих мышей, а более низкочастотные колебания им совершенно недоступны. Кролик способен ощущать 24 первичных запаха, собака, видимо, – 35, а человек – всего 7–14. Однако это дает возможность человеку с наиболее изощренным обонянием запомнить и узнать около 10 000 сложных запахов. Сколько сложных запахов помнят кролик и собака, пока ученым неизвестно. Может быть, животные используют свои возможности лишь частично.

Изучение анализаторных систем животных – сложное и трудоемкое дело. Особенно если речь идет о таких явлениях, которые недоступны непосредственному восприятию наших органов чувств. Отсюда и проистекают многочисленные неудачи. Нередко выводы отдельных исследователей не удается согласовать между собой. Каждый надеется, что именно ему удастся окончательно решить затронутые в исследовании вопросы. Однако заранее почти невозможно предсказать, кто из ученых сможет добиться успеха, сколько это будет стоить и сколько потребуется времени, чтобы получить исчерпывающий ответ. Чаще всего не представляется возможным и предсказать результаты исследования, даже приблизительно.

Оказалось, что нелегко разобраться даже в таком простом вопросе, как слух дельфина. Еще не забылось время, когда ученые спорили, слышат ли вообще дельфины, и если слышат, то где – под водой или когда высовывают голову наружу.

Теперь широко известно, что животные воспринимают акустические колебания и в воде, и в воздухе. Появление эхолотов подтвердило, что животные слышат и ультразвуки: они уходят от судна, как только начинает работать эхолот.

Первые специальные исследования слуха дельфинов были осуществлены в США вскоре после окончания войны. В бассейн, где жили десять афалин и два длиннорылых дельфина, опустили гидрофон. Ученые время от времени включали на 2–3 с звук, внимательно наблюдая за проявлением ориентировочного рефлекса. Если хоть кто-нибудь из животных в момент излучения звука вздрагивал, останавливался, поворачивался в сторону гидрофона или стремился поскорее отплыть от него подальше, значит, дельфины слышали звук. В результате систематических наблюдений исследователи пришли к выводу, что дельфины хорошо слышат звуки в диапазоне от 100 Гц до 80 кГц.

Через несколько лет две группы американских ученых решили проверить полученный результат. Экспериментируя на афалинах, они применили метод условных рефлексов.

Дельфинов приучили на любой звук подплывать к экспериментатору и каждый раз награждали за усердие рыбкой.

Одна группа обнаружила, что звуки от 150 Гц до 120 кГц их животное не пропускало никогда. Звуки немногим выше 120 кГц оно слышало значительно хуже, а сигналы с частотой 150 кГц замечало лишь иногда. Другая группа пришла к выводу, что животные реагируют на звуки с частотой 20–100 кГц, а сигналы с частотой 150 кГц замечают только, если увеличить их интенсивность.

Четвертая группа американских исследователей, тоже занимавшихся изучением слуха дельфинов, введя в мозг афалин и полосатых стенелл электроды, наблюдала за электрическими реакциями в их мозгу, возникающими под воздействием акустических раздражителей. Оказалось, что звуки в интервале между 10 и 20 кГц животные слышат плохо. Звуки с частотой от 20 до 70 кГц воспринимались хорошо. Затем чувствительность слуха значительно ухудшалась. Самыми высокими звуками, которые дельфины могли еще ощущать, были сигналы с частотой 120–140 кГц.