Китообразным требуются большие скопления корма, в соответствии с их размерами. Чем больше пищи скапливается в одном месте – тем большие стаи могут образовывать китообразные. В связи с главной пищей разные виды отряда занимают те или иные зоны океана. Большинство дельфинов морские животные, к берегам морей и прочим границам не привязаны. Они охотятся за стайной рыбой как вдали, так и вблизи берегов, изредка посещают реки. Их собратья, речные дельфины, – постоянные обитатели рек, так как питаются они пресноводными рыбами и различными беспозвоночными. Дельфины семейные животные, и в каждую их группу входят потомки нескольких поколений. Группы объединяются во временные, иногда очень многочисленные стада, распадающиеся по мере рассеивания скоплений корма. То есть, в течение всего года дельфины живут в небольшой группке (до 20 особей), но если уж корма много, собираются там со всех прилежащих районов океана. Образуется своеобразная дельфинья ярмарка, и кто знает, может именно тогда и происходит выбор партнеров в других семьях, своеобразные "дельфиньи свадьбы". Иногда же семьи (обычно добрые соседи) сходятся в отдыхающие группы по нескольку десятков голов и лежат на поверхности, выставив из воды морды и спинные плавники. Во время опасности дельфины способны во главе с вожаком-самцом объединиться для совместных действий. Так они обычно ведут боевые действия против крупных акул и распадаются. Эти "военные" группки – явление временное, они всегда распадаются, когда минует опасность.
Большинство китообразных рождают одного детеныша один раз в два года, но некоторые дельфины спариваются, еще не закончив выкармливание детеныша, и размножаются ежегодно. Беременность у разных видов очень длительная и продолжается от 10 до 16 месяцев. Роды происходят под водой. Детеныш рождается очень крупным и хорошо развитым. Уже в первые дни его длина составляет от 1/4 до 1/2 длины тела матери. Первый вдох детеныш совершает во время своего первого выныривания на поверхность еще без всякого жизненного опыта как безусловный рефлекс (т. е. действие, которое осуществляется независимо от состояние организма; у человека акт дыхания также является безусловным рефлексом), при котором раздражителем служит ощущение смены среды (вода-воздух). Детеныша дельфиниха выкармливает очень жирным молоком в течение 4–10 месяцев. Молоко дельфинов имеет до 54 % жирности (ни в какое сравнение с коровьим не идет), но сильный рыбный запах. На дельфиньих фермах дельфиних пробовали доить, но оказалось, что это экономически невыгодно. Детеныши потребляют молоко небольшими порциями, но очень часто: через каждые 15–30 мин. Этот процесс со стороны выглядит довольно занятно: детеныш плотно захватывает кончиком рта один из двух сосков, расположенных на брюхе самки, и молоко впрыскивается в рот сосунка под давлением особых мышц.
Со своего первого дня дельфиненок плавает рядом с матерью: оказывается, это позволяет ему экономить силы и плыть пассивно, используя движение воды вокруг родителя, который как бы "буксирует" своего детеныша. С возрастом такая привычка ослабевает и быстро исчезает. Всем дельфинятам свойственна природная любопытность, за что они часто и страдают: дельфиньи мамы очень строги и способны устроить детенышу выволочку за любой самостоятельный заплыв.
Растут дельфины очень быстро: за период выкармливания молоком вырастают на треть первоначального размера. Когда приходит время перехода на самостоятельную пищу, у детеныша прорезываются зубы. Половая зрелость у дельфинов наступает в возрасте трех лет. Самые противоречивые мнения у всех ученых рождались об органах чувств дельфинов. Пожалуй, ни одно из них не избежало серьезных дебатов. Поскольку некоторые из органов чувств играют большую роль в методике дельфинотерапии, стоит остановиться на них поподробнее.
Начнем, пожалуй, со вкуса. Вкус у китов и дельфинов всегда считали слабо развитым, так как в их желудках часто обнаруживали булыжники, гальку, куски дерева и прочие несъедобные предметы. Странно, но когда подобные вещи обнаружили в желудке крокодила, решили что подобный "груз" помогает ему во время ныряния. Уж его-то в отсутствии вкуса никто не заподозрил! Но дельфины оказались не так уж и просты: выяснилось, что камни киты заглатывают для перетирания пищи, и поэтому нельзя сказать, что вкус у них слабо развит. Напротив, сейчас ученые считают, что киты тонко различают разную соленость воды и могут обнаруживать по запахам своих сородичей. Вот вам и "безвкусовые" дельфины. Ни один из представителей человеческого род не способен отличить по запаху знакомого человека, даже на расстоянии нескольких метров. А дельфины легко ориентируются на расстоянии в 1–2 км!
Осязание китов развито превосходно. Это несмотря на то, что волосяного покрова, отвечающего за это чувство, у большинства млекопитающих, у них нет. Уже отмечалось, что смена среды, ощущаемая дельфинами при выныривании, служит им сигналом для открывания дыхала и совершения короткого и слитного акта дыхания. Этот безусловный рефлекс очень полезное эволюционное приобретение, так как позволяет им безопасно дышать как при любой погоде, так и во время сна. А вот уж о вопрос о сне дельфинов ученые столько копий сломали!
И все от того, что наблюдения в море над спящими китообразными очень редки и отрывочны. На основе этих наблюдений создавались противоречивые гипотезы. Например, одни ученые полагали, что китообразные вообще не спят, другие считали, что спят только на поверхности воды, а третьи утверждали, что сон бывает лишь под водой. В настоящее время после стольких лет наблюдений и экспериментов в океанариумах кое-что начинает проясняться. Выяснилось, что спят дельфины на поверхности или вблизи поверхности воды (на глубине не более полуметра) с опущенным вниз расслабленным хвостом. Оба глаза, а иногда только один, бывают закрытыми. Через каждые 1–2 мин слабым ударом хвоста дельфин очень медленно доставляет себя к поверхности (так как за время дыхательной паузы он успевает чуть погрузиться). И тут же в силу рефлекса выныривания происходит дыхательный акт. Некоторые дельфины, особенно в условиях дельфинария, спят семьями, касаясь грудными плавниками друг друга. Это явление для них явно не типично, так как в природных условиях за ними такого не наблюдалось. Что за этим стоит: полное доверие к людям или уверенность в отсутствии хищников – неизвестно. А вот детеныш всегда дремлет возле хвоста или спинного плавника матери, и оба они поднимаются для дыхания одновременно. Именно эта полезная привычка спасает жизнь молодым дельфинам на ранних стадиях их жизни, когда привычки еще не оформились. Частота дыхания во время сна более или менее равномерна, но более замедленна, чем в период бодрствования. Этот тип сна ученые назвали приповерхностным, пассивным.
Однако в конце 60-х гг. прошлого века американские биологи описали у афалины другой тип сна – придонный, активный. Во время него дельфин погружается на дно бассейна, где выдерживает удлиненную дыхательную паузу, затем поднимается на поверхность, быстро дышит несколько раз и снова надолго опускается на дно. Таким образом, у спящих дельфинов открыли не одну, а целых две фазы сна! Вот так, сначала считали, что вообще не спят, а теперь поняли, что не только спят, но и спят разными способами.
Зрение дельфинов – тоже особый разговор. Дельфины, как и прочие зубатые киты, питающиеся одиночной и сравнительно крупной добычей, имеют довольно крупные глаза, вес которого может достигать 1 кг. Глазное яблоко почти шаровидное, спереди несколько уплощенное. Веки дельфинов не снабжены ресничками (у них вообще волос мало) и глазную щель закрывают не полностью. В воде как в малопрозрачной среде киты видят лишь на коротком расстоянии. Раньше предполагали, что и на воздухе китообразные близоруки. Но лабораторные эксперименты сказали свое веское слово, оказалось, что в действительности у них очень острое зрение с высокой светочувствительностью. В природных условиях замечали, что касатки и некоторые мелкие дельфины осматриваются, поднимая голову над водой. Дельфины в дельфинариях следят за бросаемой рыбой и кидаются туда, где она должна упасть, а иногда схватывают ее даже в воздухе. На этом основано много различных трюков в водных цирках, и те, кто хотя бы раз побывал на подобном представлении, остерегутся говорить о близорукости дельфинов. Они очень точно хватают рыбу из рук дрессировщика на высоте до 5 м. Дельфины свободно поворачивают глаз и мигают, если перед ними мелькает какой-либо мелкий предмет. Может быть, много заблуждений возникло из-за того, что зрение у китообразных своеобразное. У них, как и у многих наземных позвоночных, отсутствует общее поле зрения, так как глаза расположены по бокам головы и не видят предметов впереди своего носа. Так что зрение у дельфинов хорошее, но оно в их жизни играет далеко не самую важную роль. Куда важнее для дельфинов слух, которым они владеют в совершенстве. А уж сколько разнообразных приспособлений развилось у них в результате эволюции.
У дельфинов чрезвычайно хорошо развит голосовой и слуховой аппарат, что позволяет им издавать и воспринимать звуки в широком диапазоне частот – от нескольких сотен до нескольких десятков тысяч герц. В общей сложности голос дельфина охватывает 12 октав – никем из живых существ не превзойденный рубеж.
Информацию об окружающем пространстве дельфины получают с помощью сложнейших устройств – эхо локационных органов, посылая в водное пространство щелчки и улавливая отражение своих ультразвуковых волн (несколько сотен щелчков в 1 с). Это дает возможность узнать расстояние до предмета, его форму и даже структуру поверхности. Быстродействие системы просто поражает, эхо каждого щелчка дельфин успевает воспринять и проанализировать до посылки следующего. Серьезно эхолокацию дельфинов начали изучать 50 лет назад, но и сегодня ни один искусственный прибор, который создавали на основе эхолокаторов дельфинов, не может соперничать с этим природным органом. Когда проводили серию экспериментов, выяснилось, что дельфины способны распознать не только форму предмета, но и то, живой это объект, или неживой. Дельфины со стопроцентной уверенностью отличали живых рыб от муляжа такого же размера и формы на расстоянии в полкилометра!
Дельфин воспринимает звуки в очень широком диапазоне: 75–150 000 Гц. Если бы человек был способен воспринимать звуки хотя бы в половину этого диапазона, мы бы слышали, о чем переговариваются летучи мыши, а уж музыкальные инструменты пришлось бы кардинальным способом усовершенствовать. Поэтому и сигналы дельфины подают самые разные, и далеко не все мы способны услышать. Голосовых связок, основного источника звука у человека, у дельфина нет, но обнаружены два независимых механизма звукообразования. Щелчки и свист рождаются в мускульных мешках под кожей около дыхала. Скрипы и скрежет скорее всего возникают при трении костей черепа о носовые кости. Поэтому несколько видов звуков могут производиться одновременно.
Звуки, издаваемые дельфинами, разнообразны. Это "свисты", "скрип", "тявканье", "треск", "клекот", "кваканье", "повизгивание" и десятки других вариаций. Общение дельфинов очень разнообразно: одиночный дельфин что-то "бубнит" себе под нос. Если встречаются два дельфина, между ними завязывается своеобразный диалог, а в стае могут возникать даже настоящие споры. В часы кормежки в дельфинариях афалины издают разнообразные мяукающие звуки, преследуя добычу – "лают". Большинство дельфиньих "слов" можно уловить только с помощью специальной аппаратуры, а когда ее не было, об этом даже и не догадывались. Сорок лет изучения "языка дельфинов" принесли кое-какие плоды, но объяснить значение каждого звука пока не удается.
Щелчки – это признак работы эхолокационного механизма. Их дельфин производит постоянно, а как бы он иначе ориентировался в мутной воде? Если дельфина лишить возможности производить или слышать щелчки, он начнет натыкаться на препятствия, путаться, а может просто замереть.
Свисты передают эмоциональное состояние животного. Они бывают разными по тону, длительности и частоте (от 2 до 20 кГц). Ученые полагают, что именно свисты выполняют функцию общения. Зафиксированы 32 вида свистов, из них 5 видов используют все известные дельфины, хотя живут они в разных океанах. Соответственно, возникает вопрос, способны ли дельфины из одного океана понять своих сородичей с другого конца света. Однозначного ответа на этот вопрос еще нет, все эксперименты в дельфинариях выглядят малоубедительно. Так что вопрос о дельфиньем "эсперанто" остается открытым.
Система звуковых сигналов усложняется с возрастом. Новорожденный дельфиненок постоянно пересвистывается только с матерью, но, подрастая, осваивает все новые и новые формы звукового общения. Характерный свист, частота которого повышается, а затем резко падает, издает ослабевший или травмированный дельфин.
Но ни многочисленные эксперименты, ни постоянные наблюдения за животными в неволе не позволяют утверждать, что свисты являются целенаправленным голосовым общением, речью, сравнимой с человеческим языком. Некоторые ученые, однако, признают, что в образовании свистов участвуют умственные способности дельфинов, что эти звуки поддерживают взаимоотношения в группе и могут нести специальную информацию.
В том что киты и дельфины хорошо слышат, нет ничего удивительного. Еще Аристотель заметил, что вода прекрасно проводит звук. В море с помощью звука можно передать информацию на весьма значительное расстояние. Зрение прекрасно служит нам на суше, но под водой возможности его более чем ограничены, поскольку дальность видимости в воде колеблется от нескольких сантиметров, до 100 м (максимум!). Электромагнитные волны имеют примерно такой же радиус распространения, но дальность их действия зависит от длины волны. Благодаря же обонянию и вкусовым ощущениям, т. е. с помощью так называемой хеморецепции, в море можно получать информацию со значительно больших расстояний, и органы вкуса и обоняния играют важную роль в жизни многих рыб. Но химические раздражители распространяются в воде намного медленнее, чем звук, и с точки зрения передачи информации химический канал информации значительно менее гибок. Совершенно очевидно, что в водной среде в качестве средства связи и средства получения информации преимуществами обладает звук.
Дельфин безошибочно подплывает к дробинке, брошенной в воду на расстоянии 15–20 м от животного, предварительно установив ее местоположение ультразвуковым пучком. Ставились и такие опыты: дельфину надежно закрывали глаза и сажали в построенный в воде лабиринт. Животное выходило из него, не коснувшись препятствий ни одним участком тела. Дельфин никогда не ударится в стеклянную перегородку, поставленную на его пути. Как правило, он легко отыскивает в сетях "щели", через которые и проходит.
У дельфинов нет голосовых связок. Звуки рождаются в специальных полостях, заполненных воздухом. Когда эти полости сжимаются, происходит колебание перепонок, и возникают звуковые колебания. Чаще всего дельфины пользуются ультразвуком – особыми звуковыми волнами, которые не воспринимаются человеческим ухом, но которые лучше распространяются в водной среде. Отразившись от костей черепа, ультразвуковые лучи проходят через жировую линзу, расположенную в лобном отделе, и в ней собираются вместе, усиливая звуковой эффект. В зависимости от расстояния до объекта, которое и следует определить, дельфин сжимает или разжимает линзу, и фокусировка бывает большей или меньшей.
Отличный слух дельфина позволяет ему улавливать малейшие звуки. Из бесчисленного количества звуков дельфины легко выделяют голоса своих сородичей или звуки, издаваемые потенциальной добычей. Дельфины с поразительной точностью определяют направление на источник звука. Секрет такой способности заключен в органах слуха, надежно изолированных от костей черепа. Слишком ценен для жизни дельфина этот прибор, чтобы небрежно с ним обращаться. Поэтому и расположен он в особо изолированном отделе черепа, что исключает любое постороннее воздействие, способное исказить звуковую картину. Ведь если к звукам, которые издает дельфин при ориентировании, будут примешиваться посторонние, он вполне может "заблудиться". Поэтому для дельфина любая травма черепа, нарушающая целостность костяной коробки, смертельна. Рано или поздно такой дельфин умрет от истощения, несмотря на помощь сородичей, или погибнет от серьезной травмы. Благодаря направленному восприятию звука дельфин точно определяет положение его источника. При необходимости дельфины способны изменять в миллиард раз мощность своего излучения и в тысячу раз – частоту повторения звуковых импульсов.
В эхолокационном устройстве китообразных имеются два самостоятельных, но взаимосвязанных механизма: передающий и приемный. Передающее устройство включает три пары воздушных мешков, тесно связанных с носовым каналом, гортань, лобно-носовую подушку, или жировую линзу, и рефлектор, образованный передней поверхностью черепа. Приемное устройство, к которому возвращаются отраженные звуки, включает органы слуха, нижнюю челюсть и рецепторы головы.
Функции мешков в звукообразовании различны. Одна афалина, например, щелкала левыми воздушными мешками, а свистела правыми, но могла делать и то и другое одновременно. Левая и правая части звукосигнального аппарата могут действовать независимо: правая – издавать свист в воздухе или под водой, а левая – щелкать.
Как уже было сказано, особое устройство органов слуха дельфина позволяет ему воспринимать не только звуки слышимых частот, но и звуки ультразвукового и инфразвукового диапазонов, которые человек слышать не может. Дельфин может воспринимать звуки такой частоты, которые сам не в состоянии воспроизвести, в чем и заключается одно из отличий дельфина от наземных млекопитающих: последние слышат звуки такой частоты, какие издают сами.
Не так давно ученые выяснили, что дельфины воспринимают также инфразвуки – особые звуки, рождаемые в толще воды и являющиеся предвестниками шторма. Перед надвигающейся бурей, угрожающей выбросить их на отмель, они обычно уходят из прибрежной зоны. Способность дельфинов воспринимать звуки в очень широких пределах частот позволяет им получать самую полную информацию об окружающей среде, что вполне компенсирует невозможность полного использования зрительных и вкусовых ощущений.
Высокое развитие слуха у китообразных способствовало формированию у них превосходного голосового аппарата и весьма богатой звуковой сигнализации. Недаром китобои прозвали северного дельфина белуху "морской канарейкой". Он способен хрюкать, стонать, свистеть, издавать звуки, напоминающие плач ребенка, женский пронзительный крик, шум толпы, игру на флейте, щебетание птиц. В последнее время этот дельфин становится частым "гостем" аквапарков. И не в последнюю очередь за свои вокальные способности. Слух и голос китообразных стали предметом тщательных экспериментальных исследований. Ученые выяснили, что каждый вид китообразных пользуется несколькими типами звуков. Сейчас пытаются разобраться во множестве сигналов китообразных, классифицировать их в зависимости от физических характеристик и назначения.