Как действует система эхолокации? Если вас запереть в темноте, когда ничего не видно, вы можете крикнуть и таким образом узнать, хотя бы, велико или мало помещение, в котором вы сидите. Звуки расскажут вам далеко ли стены, и, если они очень далеко, вы сможете услышать эхо. У дельфина эта способность очень развилась, обострилась и превратилась в точный инструмент. Издавая звук, дельфин может определить, на какое расстояние он распространился, прежде чем отразился от препятствия и начал возвращаться обратно.
Одновременно с этим дельфины издают также звуки, которые могут слышать люди, но эти звуки - лишь случайные среди ультразвуковых колебаний, которые фактически выполняют всю работу; частота этих колебаний очень высока и находится за пределами слышимости человека.
Эта подводная система действует, даже когда она сталкивается с такой "прозрачной" вещью, как рыбачья сеть, если только ячейки ее не очень велики и в ней достаточно нитей, чтобы изменить направление звуковых волн на обратное.
Способность дельфинов к эхолокации была доказана следующим образом: в водоем, достаточно изолированный от подводных шумов, экспериментаторы поместили старого самца дельфина Tursiops, которого перевезли на самолете из Марин Стьюдиос. Длина водоема была около ста ярдов и от моря его отделяла полоса каменистого побережья шириной тоже примерно в сто ярдов. Ничего съедобного для дельфина в водоеме не было, и он очень скоро усвоил, что одновременно с определенными звуковыми сигналами он получает рыбку (мертвую, конечно). Наблюдая за дельфинами и "слушая" их с помощью погруженных в море микрофонов, исследователи обнаружили, что они определяют местоположение рыбы, опущенной под воду. Неожиданным дополнительным доказательством этого явился эксперимент с дельфином, который в результате несчастного случая ослеп на правый глаз. Создавалось впечатление, что дельфин "видел" рыбу, которую ему предлагали, хотя она находилась со стороны его слепого глаза.
Как призыв к кормежке дельфины лучше всего воспринимают шлепанье по воде, безразлично ладонью или рыбой. Этот звук очень похож на тот, который производит кефаль, выпрыгивая из воды.
У диких дельфинов этот звук ассоциируется с пищей, поэтому экспериментаторы в Вудс Хоул начали с того, что стали призывать дельфина именно таким способом. Они отметили, что где бы ни был дельфин в этот момент, он всегда точно, до нескольких дюймов (с расстояния 60 футов), определял, откуда раздается звук, и мчался прямо к этому месту. Это свидетельствовало о том, что в дополнение к обычной способности хорошо слышать шум, производимый в воде другими предметами, дельфин обладает особо острым чувством направления и частоты звука. Экспериментаторов не интересовал слух дельфина; они хотели узнать, как он находит предметы, которые не издают никаких звуков. Прежде всего, исследователи научили дельфина откликаться на два разных сигнала, раздававшихся на некотором расстоянии от плотика, с которого кормили животное. Одним сигналом был удар по железной трубе, висящей в воде, другим - звук очень высокой частоты от электронного вибратора. Дельфин скоро "понял", что любой из этих сигналов означает, что сейчас в воде, вероятней всего возле плотика, ему дадут рыбу.
Потом люди стали пытаться обмануть дельфина. Сигнал звучал, а рыбу в воду не опускали или опускали там, где животное никак не могло ее ожидать. Исследователи обнаружили, что, услышав сигнал, дельфин всякий раз проявлял интерес и плыл по направлению к плотику, с которого его кормили, но если рыбы в воде не было, он проскальзывал мимо. Если в это время рыбу беззвучно опускали в воду в другом месте, дельфин поворачивал обратно, как будто видел все это "через плечо". Иногда, еще не будучи предупрежден сигналом, он сам обнаруживал рыбу, но в этом не участвовало зрение.
Экспериментаторы были совершенно убеждены, что во всех этих опытах дельфин видеть рыбу не мог: либо вода была очень темной, либо опыт производился глубокой ночью, либо дельфин плыл, повернувшись к плотику слепым глазом. Однако если только появлялась возможность, он пользовался для проверки своим здоровым глазом.
Одновременно со звуками высокочастотного диапазона, с помощью которых дельфины лоцируют различные предметы, они издают звуки, лежащие в пределах слышимости человека; экспериментаторы ясно различали их через соединенные с гидрофоном наушники. Так было найдено объяснение звукам, которые часто слышали в бассейне Марин Стьюдиос и которые назвали звуками "ржавой петли", потому что они очень напоминают скрип старых ржавых дверных петель. Вообще же этот звук представляет собой сотню очень легких слабых щелчков, следующих один за другим, что обнаружили, записав его на магнитофонную ленту и прослушивая ее с замедленной скоростью.
В Марин Стьюдиос дельфины обычно издавали такой свист, осматривая какой-нибудь новый незнакомый предмет, например, сам гидрофон. Однако из-за того, что в бассейне всегда много других звуков-помех, совершенно невозможно было точно установить смысл этого "скрипа".
В Вудс Хоул, где кроме дельфина в водоеме никого не было и никаких звуков не раздавалось, стало ясно, что звук "ржавой петли", точнее ультразвуковая неслышимая часть его спектра, служит целям эхолокации.
Исследователи заметили, что дельфин "скрипел" почти всегда, когда мчался за рыбой, даже если ее опускали в воду совершенно беззвучно, не совершая при этом никаких заметных для животных движений. Если же цель не была столь желанной, дельфин на "скрипел". Более того, он иногда кружил по водоему, но издавал скрип, только проплывая мимо плотика, с которого его кормили. Когда до цели оставались последние несколько футов, он одновременно со "скрипом" начинал вертеть головой из стороны в сторону. Стало очевидным, что он мог таким способом лоцировать рыбу с расстояния в пятнадцать футов и больше.
Так дельфины в течение многих миллионов лет умели делать то, что в наши дни начинают делать современные рыболовные траулеры - они отыскивали рыб с помощью эхолокации. И нет никакого сомнения, что и Симо, дельфин из Лукринового озера, и дельфин, живущий в Пороселене, который приплывал на зов, пользовались тем же способом определения направления по звуку, что и старый одноглазый дельфин из Вудс Хоул. А что касается дельфина, спасшего Ариона, то кто знает - может быть и он приплыл к певцу потому, что услышал очаровавшую его песню.
Дельфины - млекопитающие, а млекопитающие больше, чем все другие животные - насекомые, рыбы, птицы или рептилии - приспособлены к жизни в любой зоне: от тропических джунглей до ледовых полярных пустынь. Млекопитающие стали хозяевами равнин и гор, лесов и пустынь, болот и лугов, необжитых мест и больших городов. И если наиболее высоко развитое млекопитающее - человек, то наиболее удивительные млекопитающие - несомненно, китообразные.
Способность дельфинов дышать и выкармливать малышей, живя под водой, развитие эхолокации - замечательные примеры адаптации млекопитающих к различным условиям. Теперь следует поговорить о том, как развивались умственные способности дельфинов в условиях жизни в море и какую роль они сыграли в процессе столь успешного приспособления этих животных к водной среде?
Шестьдесят миллионов лет или даже более китообразные живут в море, оторванные от других млекопитающих (кроме человека и тюленей). Все это время у них, в отличие от собак, лошадей, слонов и обезьян, не было опыта общения с другими животными, разумными или полуразумными, обитающими в той же среде. И все же китообразные могут поспорить в разумности с другими высшими животными.
Конечно, мы не знаем, каков был их разум, с которым китообразные вернулись в океан, как он с тех пор развивался и приспосабливался. Если он был достаточно высоко развит, то вряд ли стал слабее; если он был мал, то значительно развился. Как же происходило это в море?
Мы уже говорили, что разум зависит в первую очередь от строения коры головного мозга, а задатки для его высокого развития заложены уже в "планировке" мозга примитивных млекопитающих. (К рыбам сказанное не относится.) Кроме того, известно, что отбор в значительной степени влияет на умственные способности. Если разум дает животному превосходство над другими, он будет развиваться и дальше. По общему признанию, чем сильнее конкуренция с другими полуразумными животными, тем большее преимущество дают развитые умственные способности. Отсутствие контактов с другими млекопитающими не является действительным препятствием для их развития, оно существует лишь в представлении людей, вернее людей, несведущих в биологии. Высокая степень умственного развития дельфинов свидетельствует, что оно не зависит от того, с кем общаются животные, и что море предоставляет такие же возможности воспользоваться разумом, как и любая другая среда.
На ранних стадиях эволюции, когда китообразные были еще мало приспособлены к жизни в океане, разумное использование новой среды, вероятно, давало и определенные преимущества.
Возникает вопрос, насколько среда, в которой живут китообразные, сложна с точки зрения ее восприятия их органами чувств. Функции коры головного мозга высокоорганизованных животных заключаются, помимо всего прочего, в накоплении и систематизации большого количества разнообразной информации, поступающей от органов чувств. Если среда достаточно примитивна и условия существования однообразны, то сложный мозг животному просто ни к чему.
Предки человека жили на деревьях, и считается, между прочим, что трехмерный характер среды сыграл ведущую роль в развитии их умственных способностей. Теперь люди живут в очень сложных условиях, про которые уж никак не скажешь, что они бедны событиями, мы сами весьма усердно способствуем этому. И с нашей ограниченной точки зрения условия жизни в море могут показаться чрезвычайно спокойными и однообразными. Однако впечатления подводных пловцов и снятые ими фильмы заставляют изменить это мнение.
Наконец, о социальной природе китообразных. Взаимоотношения между отдельными животными и целой группой являются дополнительным и очень богатым источником для суждения об интеллекте китообразных, который, несомненно, сыграл значительную роль в приспособлении дельфинов к жизни в океане. А вопрос о сущности этой роли пусть решают биологи и психологи, если смогут.
Теперь, когда мы уже знаем то, что было рассказано выше о дельфинах, интересно вернуться к античным авторам и посмотреть, насколько близки они были к истине. При этом следует помнить, что у них не было возможности держать дельфинов в бассейне со смотровыми окнами, запечатлеть их движения на кинопленку или записать звуки, которые они издают; к тому же античные авторы не знали ничего из того, что нам сейчас известно об эволюции животного мира вообще.
Аристотель и Плиний, и даже Оппиан, несмотря на его особую манеру изложения, допустили очень немного серьезных ошибок; то ли благодаря интуиции, но они подошли ближе к правильному пониманию природы китообразных, чем многие писатели более поздних эпох.
Аристотель, например, правильно судил обо всех основных вопросах - о дыхании дельфина, кормлении детенышей, о его костях, которые не являются "рыбьим хребтом". Однако тот факт, что дельфины - теплокровные животные, ускользнул от его внимания, так как во времена Аристотеля понятия о теплокровности не существовало. Не отметил он также горизонтальное расположение хвостового плавника - факт чрезвычайно важный. Тем не менее, он дал правильную классификацию, объединив китов, дельфинов и морских свиней под названием κη´ τη, или китообразные, как мы теперь говорим. При этом он добавлял: "Многие придерживаются мнения, что морская свинья является разновидностью дельфина".
К сожалению, одно неверное суждение увело Аристотеля далеко в сторону в тот самый момент, когда он был очень близок к истине. Он полагал, что помимо воздуха, дельфин для дыхания "втягивал воду и выдувал ее через дыхало", и эту мысль он положил в основу одной из своих главных классификаций. Он предложил рассматривать всех животных, которые дышат воздухом, как наземных, а тех, кто "втягивает воду", как водных; дельфины же, считал Аристотель, делают и то, и другое. Следовательно, "трудно считать такое животное наземным и только наземным или водным и только водным". Таким образом, Аристотель нашел верное решение ошибочно поставленной задачи.
Информацию о дельфинах Аристотель мог получить, естественно, либо от рыбаков или моряков, наблюдавших этих животных в открытом море, либо изучая дельфина, случайно попавшего в сеть или выброшенного на берег. Если сам Аристотель и не анатомировал дельфинов, то сведения о них он получал, несомненно, от людей, очень хорошо знавших строение этих животных.
Например, Аристотелю было известно, что если дельфин запутался в сетях под водой, он утонет от недостатка воздуха - это даже в наши дни понимает не каждый.
Аристотелю принадлежит также описание того, как дельфин спит: "Дельфин и кит, и все, у кого имеется дыхало, спят, выставив его из воды, и таким образом дышат, при этом не переставая слегка шевелить плавниками". Нужно только вместо "плавниками" прочесть "хвостом", и картина будет абсолютно точной. Ее не портит даже следующее замечание: "Некоторые моряки убеждают нас, что слышали, как дельфины храпят".
"Брачный балет" дельфинов. (Фото Ф. Эсапяна)
Аристотель дает точное описание брачных игр дельфинов и без всякого скептицизма передает рассказ о том, что "видели двух дельфинов, поддерживающих на поверхности моря тело мертвого дельфина".
Всего Аристотель сделал около сорока фактических замечаний о жизни дельфинов, из которых только три - явная бессмыслица, причем два содержатся в тексте, который многие ученые считают более поздним, ошибочно приписываемым Аристотелю. Таков текст из "Истории животных": "Как правило, крупные рыбы хватают пастью более мелких, плывя за ними в обычном положении; однако селахии (Акулы. - Прим. пер.), дельфины и все китообразные должны сначала перевернуться на спину, так как их пасть расположена на нижней стороне туловища; это дает мелким рыбам шанс увернуться; в самом деле, иначе осталось бы очень мало мелких рыб, так как скорость и ловкость дельфинов удивительны".
Непохоже, чтобы Аристотель, который, весьма вероятно, сам осматривал и изучал дельфинов, написал эти строки. Добавление о китообразных сделано, как полагают, другой рукой.
Еще одним примером ошибки в сведениях, сообщаемых Аристотелем о дельфинах, является утверждение, что матери "берут своего детеныша, когда он еще совсем мал, в рот" - наблюдение, которое излагается и Оппианом в свойственной ему причудливой манере. Однако детеныш дельфина в момент рождения достигает в длину трети длины тела матери и потому вряд ли может "забираться к ней в пасть и оставаться там". И все же можно найти объяснение появлению даже такого фантастического утверждения. Древнегреческие рыбаки, несомненно, часто могли видеть, как малыши дельфинов играют у самого носа матери, внезапно скрываются позади нее или под ней, и пытались объяснить это таким странным образом.
Будь Аристотель хоть немного знаком с дарвиновской эволюционной теорией, он наверняка бы догадался, откуда происходят дельфины, и сказал бы вместе с Оппианом, что они "сменили сушу на воду и приняли форму рыб" Плиний Старший добавил к рассказам Аристотеля и фактов, и выдумки, однако фактов значительно больше, чем выдумки.
Рассказывая о дельфине у Лукринового озера, Плиний писал, что когда мальчик забирался на спину дельфина, тот "прижимал колючки своего плавника", как будто у него такие же плавники, как у рыб. Действительно, существует крупная рыба Coryphaena, или дорада, которую часто называют дельфином и у которой вдоль всей спины проходит острый колючий плавник. Эта рыба получила известность благодаря тому, что, умирая, меняет свою окраску; о ней упоминает в одном из своих стихотворений Байрон. Однако я нигде не нашел сведений, что во времена Плиния ее называли дельфином, так что извинений ему нет.
Репутация Плиния, как автора, отличающегося доходящим до абсурда легковерием, в достаточной мере заслуженна. Его "Естественная история" полна подобных утверждений. Тем не менее он единственный из античных писателей, отметивший особый вид слуха у дельфинов. "Дельфин - животное, для которого характерно не только дружеское расположение к человеку, - пишет Плиний, - но и любовь к музыке. Он поддается очарованию гармонического пения, в особенности звуков водяного органа. "Водяной орган, или hydratilis - музыкальный инструмент, изобретенный в Египте примерно за 300 лет до жизни Плиния, представлял собой почти то же, что современный орган, с той только разницей, что для продувания воздуха через трубы использовали давление воды. Он мог звучать страшно громко, так, что тот, кто играл на нем, должен был заранее затыкать уши, и устанавливали его на открытом воздухе во время боев гладиаторов. Может быть, на нем играли и у берега моря. Как мы знаем теперь, короткие трубки, издающие высокие звуки, возбуждают также колебания очень высокой частоты, воспринимаемые дельфинами. Весьма возможно, что дельфинов привлекали необычные звуки водяного органа, и замечание Плиния о музыкальности животных вовсе не столь абсурдно, как считалось раньше.
Плинию принадлежит также, безусловно, лучшее из сохранившихся у античных авторов описаний поведения дельфинов.
Его рассказ о том, как дельфины помогли рыбакам Нарбонны, представляет собой, несомненно, честно переданное сообщение очевидца и, кроме того, удивительно совпадает с современными рассказами о подобном способе рыбной ловли, применяемом аборигенами побережья Мортон Бэй в Квинсленде (Memoirs of the Queensland Museum, vol. VIII, 1926. - Прим. ред.) (Австралия). В рассказе Плиния запоминается и описание чрезвычайной осторожности дельфинов, которые никогда не совершали быстрых и резких движений, если поблизости были люди. Плиний сообщает также факт, который может служить примером существования у дельфинов определенных намерений: они не набрасывались на кефаль сразу же, а откладывали обед до тех пор, когда "будет одержана полная победа". Бросается в глаза удивительное сходство сведений, сообщаемых Плинием, с наблюдениями, сделанными у берегов Флориды девятнадцать столетий спустя. Плиний пишет, что если дельфины попадали в сеть, "ни один из них не пытался освободиться, перепрыгнув через нее, пока край сетки не опускали под воду, хотя в иных случаях они очень охотно прыгают высоко вверх". Может быть, вода была очень темной и они находили сеть с помощью эхолокации?