Приключения Гука

Долгое время считалось, что киты и дельфины лишены голосовых связок, но в последнее время установлено, что это не вполне точно: не особенно сложный, но настоящий аппарат голосовых связок есть в гортани ряда исследованных дельфинов.
Выяснилось и то, что вытянутые в трубку и плотно прилегающие друг к другу хрящи гортани могут в некоторых случаях работать как большой свисток. Таким образом, часть звуков производится носом, а часть гортанью.
Необычен процесс дыхания китов. Вдох и выдох длятся лишь полсекунды. И за это мизерное время дельфин успевает выдохнуть от трех до десяти литров воздуха, а потом снова вдохнуть такое же количество. По своей интенсивности дыхание дельфина превосходит дыхание спортсмена при забеге на сто метров, а при сравнении с нашим дыханием оно интенсивнее раз в шесть—восемь. Нос на макушке и краткость дыхательного акта — прекрасные приспособления дельфинов к постоянной жизни в воде!
Во время ныряния у дельфина происходит важное перераспределение крови в организме. Кровеносные сосуды, питающие мышцы и внутренние органы, перекрываются специальными клапанами, и кровь из лёгких, обогащённая кислородом, поступает для питания лишь нервной системы и органов чувств, которые плохо переносят кислородный голод.
А как же работают мышцы, за счёт какого горючего они сокращаются и позволяют животному стремительно нестись в водной толще? Оказалось, что они действительно вынуждены обходиться внутренними ресурсами. Надо сказать, что у китообразных мышцы почти чёрного цвета — так много в них миоглобина, связывающего кислород. Поэтому во время дыхания на поверхности они запасают кислород, а во время погружения расходуют его запасы. Когда же эти запасы кончаются, они переходят на бескислородное окисление — в них начинает накапливаться молочная кислота. Тот же процесс идёт у человека и у других животных, когда они надолго задерживают дыхание. Процесс бескислородного окисления с образованием молочной кислоты у дельфинов развит очень хорошо. Это, равно как и резкое уменьшение числа сердечных сокращений — не надо большого количества для снабжения мозга и органов чувств, можно экономно расходовать запасы кислорода из лёгких, — позволяет китам и дельфинам значительно удлинить время погружения. Кстати сказать, именно поэтому Гук и смог научиться оставаться на глубине дольше, после того как он стал там интенсивно питаться. Быстро протекающее у дельфинов и китов переваривание пищи даёт, очевидно, организму дополнительные резервы энергии. И даже если эти резервы не особенно велики — около двадцатой части энергии, которую можно было бы получить, «сжигая» полученные углеводы в присутствии кислорода, — они должны существенно помочь киту на глубине.
Обычно афалины ныряют минут на пять—восемь, но могут оставаться под водой и минут пятнадцать. Вероятно, в некоторых крайних случаях это время может быть даже несколько увеличено. Кашалоты и некоторые другие зубатые киты (например, бутылконосы, ремнезубы) могут оставаться под водой по 30–40 минут. Есть данные о полуторачасовом пребывании кашалотов под водой. Предел оптической видимости лежит не дальше 60 метров, а у нас в Чёрном море только 20. Согласитесь, что это совсем не много, а ведь большинство млекопитающих получают львиную долю всех сведений о мире с помощью зрения. Как же быть китам? Они используют свойство воды прекрасно проводить звук. Скорость его в воде почти в пять раз больше, чем в воздухе (1500 метров в секунду). Именно звук становится для них источником огромного количества информации.
Есть информация пассивная — когда мы слышим чей-то разговор, шум ветра, грохот прибоя, но есть и активная — когда мы задаём вопросы и получаем на них ответы. Задавать вопросы и получать ответы можно в словесной форме, можно и с помощью какого-то другого сигнала — например, радиоволн, выстукиванием азбуки Морзе и т. д. Дельфины используют оба эти способа. Они издают большое количество сигналов, служащих им для связи друг с другом, пользуются природным локатором высокой разрешающей способности и надежности и, конечно, великолепно разбираются во всех звуках моря.
Поэтому для Гука звуки играют решающую роль: он узнаёт издалека о приближении опасности, он определяет с помощью своего локатора расположение любого препятствия. Вполне вероятно, что ультразвук— хорошее оружие для жителей океана и что именно с помощью ультразвуковой «пушки» дельфины командуют рыбьими стаями и расправляются с акулами.
Голова китов и дельфинов крайне своеобразна — длинные, далеко выступающие вперёд челюсти, за ними горой вздымается череп с носом на самом верху. Всё пространство между черепом и челюстями заполнено жировой тканью. Что-то очень похожее на большую поварёшку ручкой вперед. Долго исследователи ломали голову по поводу столь непонятного каприза природы. Ответ был неожиданным — такая форма черепа определена деятельностью локатора. Череп как бы собирает звуки, издаваемые в носу, и одновременно играет роль рефлектора, который отражает и направляет эти звуки в жировую подушку. Здесь они фокусируются. Получилось, что дельфины обладают уникальным акустическим прожектором, в котором есть и излучатель, и рефлектор, и линза.
Чтобы получился локатор, осталось совсем немного: нужен приёмник вернувшихся обратно сигналов — эхо-сигналов. У дельфинов он есть и превосходно приспособлен к улавливанию звуков и эха в воде. Слух у них обладает большой чувствительностью — можно без сомнения сказать, что у дельфинов абсолютный слух, причём очень широкого диапазона. Мы с вами слышим лишь в обычном диапазоне частот, от 20 до 20 тысяч колебаний в секунду, а используем звуки средней части этой шкалы, самое большее до 10–12 тысяч колебаний в секунду. Дельфин превосходно слышит и инфразвуки и ультразвуки и использует их для ориентации, общения со своими сородичами, и для гидролокации. Верхний предел его слуха лежит где-то около 280 тысяч колебаний в секунду. Локатор ему во многом заменяет зрение, помогает избегать столкновений, отыскивать пищу, находить дорогу, ориентироваться в море. Буквально дельфины могут «видеть ушами». Представьте, что сигнал, посланный дельфином, помчался вперёд и через секунду вернулся обратно, «докладывая», что впереди на расстоянии 750 метров камень, стая рыб, акула или подводная лодка.
Впрочем, «ответ» дельфин получит, конечно, не в виде изображения, скажем, акулы, и не в метрах. Он слышит эхо собственного сигнала, и оно «рассказывает» ему о том, что лежит или плывёт впереди. Не верите? Зря! В этом легко убедиться. Возьмите карандаш и легонько ударьте им по столу, а теперь по книжке. Слышите? Звуки разные. Пробуйте ещё и ещё, и вы убедитесь, что всё имеет свой «голос». Потренируйтесь и вы с закрытыми глазами; по звуку от удара сможете почти как дельфины различать предметы. Вот только дельфины обходятся без карандаша, и тренировались они не пять и не десять минут, а миллионы лет.
А теперь о метрах.
Нам неизвестно, в каких единицах измеряет дельфин длину предметов, расстояние до них. Нам неизвестно и какими единицами времени пользуется дельфин. Но что дельфин ориентируется с помощью эхолокации с большой точностью, известно совершенно достоверно. Но это неизбежно значит также и то, что дельфин должен уметь с большой точностью «отсчитывать» ничтожные промежутки времени, и он это делает раз в десять лучше, чем мы определяя размеры предметов; и в опытах дельфины демонстрируют свою способность отличать одну фигурку от другой, если они отличаются по длине на несколько миллиметров. Какими мерами они пользуются? Мы не знаем, поэтому предположение о том, что дельфины меряют всё длиной своего тела, не выглядит нелепым.
Достоверно описан процесс кормления маленького Гука. Теперь, после многократных наблюдений в океанариумах разных стран мира, этот процесс хорошо известен. Вы помните, что, во-первых, само строение их глотки таково, что они могут глотать пищу, не рискуя захлебнуться, во-вторых, они не сосут. Да, мы не оговорились: для сосания надо иметь мягкие щёки, которых у дельфинов нет. Молоко им впрыскивается в рот. В молочной железе матери имеются специальные полости — цистерны, где скапливается молоко. Как только детёныш подплывает к матери и, найдя сосок, обхватывает его кончиками челюстей, тыкаясь носом ей в брюхо, сокращаются специальные мышцы и порция молока вливается прямо ему в рот. Весь процесс кормления занимает всего несколько секунд.