Звуки, используемые для отпугивания зверей и птиц от мест, где их пребывание нежелательно, называют акустическими репеллентами (от греческого акустикос — слуховой и латинского репелленс — отталкивающий, отгоняющий, отпугивающий). Репеллентов довольно много, и в зависимости от их действия на органы чувств они подразделяются на акустические, ольфакторные (от латинского ольфактус — обоняние) и оптические, или зрительные. Репелленты, воздействующие одновременно на несколько органов чувств, называют комплексными. Обычно репелленты, или отпугиватели, вызывают у животных проявление оборонительных рефлексов — инстинкта самосохранения.
К применению акустических репеллентов люди прибегали еще в древние времена. Прибегают к ним и в настоящее время, изменились лишь методы их подачи и характер самих отпугивающих звуков.
В ряде районов нашей страны и в зарубежных странах огромные скопления птиц причиняют много неудобств и убытков людям. Большие стаи ворон и грачей, например, кое-где осенью расхищают урожай на полях, а скворцы и воробьи часто совершают налеты на сады и местами уменьшают урожай вишен и винограда на 25–30 процентов.
В аэропортах воробьи, скворцы, чайки и другие птицы часто попадают в воздухозаборники двигателей взлетающих и приземляющихся реактивных самолетов и вызывают аварии. Так, в аэропортах Англии и Голландии, расположенных на морских побережьях, немало бед летчикам приносили чайки, попадавшие в турбины самолетов и вызывающие катастрофы, а в Канаде в течение года бывает до 400 столкновений самолетов с птицами.
Стотысячные стаи скворцов и других мелких птиц появляются осенью на улицах, в парках и скверах Лондона, Вены, Берлина, Вашингтона, Филадельфии и других городов, где усаживаются на деревья, карнизы домов, памятники, башни и другие городские постройки. Они беспокоят прохожих, пачкают и портят пометом деревья, крыши и памятники, создают угрозу возникновения и распространения таких опасных для людей заболеваний, как орнитозы, сальмонеллезы и др.
Однако, учитывая, что скворцы, чайки и другие птицы приносят немалую пользу уничтожением вредных насекомых, а вред от них носит лишь сезонный и не повсеместный характер, их следует не уничтожать, а лишь отпугивать и изгонять из городов. Попытки отпугивать птиц сильными звуками с помощью трещоток, хлопушек, свистков и других средств длительного эффекта не дали. Птицы вскоре привыкли к таким шумам, перестали бояться и реагировать на них. Более того, даже взрывы ракет и гранат действовали недолго: птицы привыкли к ним почти так же быстро, как к трещоткам и хлопушкам. Не помогали и громкоговорители. Хороших результатов можно достичь в том случае, если для отпугивания птиц использовать не хаотичные, или, как говорят, индифферентные звуки, а лишь такие, которые имеют для них биологическое значение.
Изучение звукового «языка» птиц позволило установить, что они общаются между собой с помощью различных сигналов. В частности, у них выявлены звуковые сигналы выражения испуга, угрозы, бедствия, взлета, а также пищевые, предупреждающие, стайные и некоторые другие, а у птенцов и слетков — сигналы попрошайничества.
Почуяв опасность, птицы кричат, подавая сигнал тревоги или бедствия. Услышав его, их собратья взлетают и покидают опасную зону. В настоящее время такие сигналы птиц уже научились распознавать и записывают их на ленту магнитофона. Включив, например, запись с сигналами тревоги в местах скопления птиц и усилив ее через репродуктор, отгоняют ворон — от полей, чаек — от рыбных промыслов, скворцов и воробьев — от виноградников. Таким же способом отгоняют стаи птиц от аэродромов.
Однако не все сигналы тревоги действуют на птиц одинаково. Наибольший интерес в этом отношении представляют «крики бедствия», а также «предупреждающий» и «командный» сигналы, из которых самым эффектным является «крик бедствия». Дело в том, что «крик бедствия» птица издает в моменты самой большой опасности, когда она находится в руках человека, удерживающего ее за концы раскрытых крыльев. Так же кричит и раненая птица. В природе редко удается услышать подобные крики, так как животные не так уж часто оказываются в таких ситуациях. По своей природе эти крики являются врожденными, стабильными и вызывают у других птиц ярко выраженную безусловно-рефлекторную реакцию. Именно они и служат наиболее действенным сигналом тревоги для всех услышавших его птиц.
Предупреждающие сигналы птицы издают и при приближении опасности к спокойно отдыхающей или кормящейся стае. Записав на магнитофон, их можно применять в виноградарских хозяйствах для отпугивания скворцов и воробьев. Слабее всех действует «командный» сигнал, который в природных условиях издается птицами при взлете.
В настоящее время биологические сигналы тревоги стали широко использовать в качестве стойких и надежно действующих акустических репеллентов для отпугивания птиц. С большим успехом применяют сейчас передачу записанных сигналов бедствия для выселения огромных стай скворцов с мест ночевок в больших городах. Воспроизведение таких звуков вызывает сильное беспокойство среди птиц, стаи поднимаются в воздух, кружатся над городом и вскоре покидают его. Таким способом в Мюнхене удалось выпроводить с мест ночевок стаи в 100 000 птиц. Через три дня на привычных местах осталось 100–200 скворцов. Так же были рассеяны стотысячные стаи скворцов в Филадельфии. Здесь звук подавали перед закатом солнца 15–20 раз в течение 20–40 секунд в каждую подачу. Через полчаса после наступления темноты подача звука прекращалась. Спустя три дня в местах ночевок осталось 16 скворцов.
Не следует думать, что запись и воспроизведение голосов животных всегда могут дать желаемый эффект. Бывает, что и магнитофонная лента не спасает от надоедливых птиц, особенно если на ней записаны не те сигналы, которые нужны, ведь расшифровка птичьих «разговоров» дело далеко не простое, как может показаться на первый взгляд: из множества сигналов нужно выбрать именно тот, на который птицы будут реагировать, а их у птиц — десятки. У кур ученые уже обнаружили около 30 «слов-сигналов», причем 7 из них — это сигналы, уточняющие характер опасности. К тому же в разных местах птицы «разговаривают» на разных «языках» и «диалектах». Был случай, когда на пленку записали сигналы тревоги французских ворон и дали их послушать американским. И те не поняли криков своих заокеанских родичей и не отреагировали на них. А голландские чайки не реагировали на проигрывание записей голосов американских чаек: у них свои крики бедствия.
Есть различия и в «разговоре» млекопитающих. Черноморские дельфины, например, не знают языка своих средиземноморских собратьев и наоборот.
При воспроизведении голосов птиц следует учитывать и степень реакции их на сигналы сородичей. Выяснилось, что скворцы, например, почти не обращают внимания на крики бедствия птиц, длительное время находящихся в неволе, так как их крики не несут той информации, которая содержится в голосе только что пойманных птиц и вызывает немедленное бегство скворцов в естественных условиях. Имеются различия и в реакции на крики бедствия, издаваемые старыми и молодыми скворцами.
Различная степень доверия к сигналам тревоги и у грачей. Специалисты по поведению животных установили, что сигналы грача более высокого ранга, особенно старого самца, привлекают большее внимание членов колонии, чем крики молодой птицы. Так, если молодой и неопытный грач издает сигнал опасности, другие птицы обычно не обращают на это внимания. Но если же такой крик издаст старый самец, все грачи тотчас взлетают. У грачей информация о том, как выглядит хищник-враг, по наследству не передается, и поэтому очень многое в колонии зависит от сигналов и поведения старой, опытной птицы.
При использовании биологических акустических репеллентов на полях, виноградниках, в садах или на аэродромах записанные сигналы бедствия птиц нужно подавать не однократно, а периодически повторяя их. Лучший эффект получают тогда, когда сигнал бедствия подают повторно в момент возвращения вспугнутой стаи назад, на место кормежки или ночлега. При этом важно учитывать также интенсивность звука и потери его. На опушках леса, в садах и виноградниках динамики следует подвешивать над зарослями, чтобы уменьшить потери звука.
В практике можно использовать и сигналы опасности, издаваемые млекопитающими. Такие сигналы, издает, например, попавшая в беду крыса. Услыхав ее писк, другие крысы стремительно разбегаются. И даже в тех случаях, когда попавшая в капкан крыса остается живой, другие зверьки на протяжении недели в этом месте не появляются.
Воспроизводя голоса хищников, можно отпугивать и миролюбивых животных, когда те собираются в неположенных местах. Так сделали, например, в Бомбее. На местном аэродроме посадке самолетов мешали коровы, разгуливавшие по взлетно-посадочной полосе. Прогнать их оттуда никто из служащих не хотел (коровы в Индии считаются священными животными), а в воздухе более часа кружили пассажирские самолеты. Тогда из зоопарка срочно привезли магнитофонную ленту с записью рычания тигра. Как только через репродукторы раздался рев владыки индийских джунглей, коровы тотчас покинули посадочную полосу и самолеты благополучно приземлились.
Акустические репелленты применяют не только люди. Иногда к использованию их прибегают и сами животные. Вокальные «попурри» скворцов слышали, очевидно, многие любители природы. Но о том, что скворцы пускают в ход свой арсенал пародий именно тогда, когда им это выгодно, знают немногие. Один из старейших сотрудников Кызыл-Агачского орнитологического заповедника Г. Алиев был свидетелем именно такого случая. Однажды вечером стая скворцов устроилась на ночлег в камышах на территории заповедника. Только расселись, как к ним подсели грачи. Скворцам это определенно не понравилось, и тогда они начали кричать по-петушиному, подражать собачьему лаю, мяукать по-кошачьи и вообще шуметь на все лады. Происходило это до тех пор, пока непрошенные гости — грачи — не покинули столь шумное место.
В природе бывают случаи, когда на зов птиц и зверей о помощи приходят не только сородичи, но и их соседи — птицы и звери других видов. В 1970 году пассажиры и моряки рейсового катера «Измаильский пионер» были свидетелями необычного зрелища. Когда катер возвращался в порт, над самой гладью Дуная стремительно пронеслась ворона. Не рассчитав, по-видимому, траекторию своего полета, она ударилась о фальшборт идущего встречного судна и камнем упала в воду. Крылья ее намокли и ворона не могла взлететь. На ее крики прилетела стая чаек, которых «сигналы бедствия» не оставили равнодушными. Чайки стали «пикировать», хватая клювом утопающую птицу. Первые их попытки не увенчались успехом. Но одна из сильных белокрылых чаек изловчилась, схватила ворону и вылетела с ней на берег.
Интересный пример межвидовой помощи наблюдали и сотрудники Вроцлавского зоопарка в Польше. В зоопарке жили маленькая обезьянка и птенец лебедя. Они так подружились, что, казалось, друг без друга не проживут и дня. Но как-то в осеннюю ненастную ночь обезьянка убежала из своего помещения и скрылась среди деревьев. Холодная погода могла ей повредить, и обезьянку стали ловить, однако она не шла к людям. Тогда работники зоопарка взяли лебеденка и пошли с ним к деревьям. Лебеденок начал кричать, протестовать, вырываться. Услышав его крик, приятельница обезьянка сразу же прибежала на помощь. Так их, прижавшихся друг к другу, и отправили домой.
Бывает, что птиц и зверей необходимо отпугивать ради их же безопасности. Иногда во время сенокосов и уборки хлебов под колесами и ножами машин погибает много зайцев, уток, куропаток, перепелов.
Особенно много гибнет птиц, так как время гнездования их совпадает с периодом сенокоса. Специалисты-охотоведы приводят такие данные: при косьбе вручную гибнет до 12–15 процентов полезных птиц, при косьбе конными косилками — 25–30 и при использовании современной механизации — 30–40 процентов.
Во время косьбы хлебов, когда комбайны работают групповым способом, окружая поле, часто попадают в окружение зайцы. Они собираются в кучи, жмутся к земле. Особенно стараются затаиться ожидающие летнего помета самки. И если комбайнеры невнимательны, зверьки могут попасть под ножи машин.
Чтобы уменьшить потери промысловых зверей и птиц, рекомендуется впереди уборочных машин прикреплять различные отпугивающие приспособления: блестящие предметы на рейках, звуковые пищики, погремушки, трубы, «стреляющие» выхлопными газами. В Эстонии, например, в период уборки хлебов впереди машин прикрепляют металлические планки, от которых вниз спускаются до земли цепи, вспугивающие птиц и зверей, что заставляет их убегать подальше от беды. Конечно, лучший эффект можно было бы получить, воспроизводя крики бедствия этих животных. К сожалению, техническое решение этой проблемы пока еще довольно сложно.
Герой книг Артура Конан Дойля, знаменитый Шерлок Холмс утверждал, что хороший детектив (сыщик) должен уметь распознавать 75 различных запахов. На первый взгляд как будто бы много. По сравнению же с возможностями человека — очень мало. Что касается животных, то их способности в этом отношении еще выше.
Из органов чувств у животных хорошо развиты так называемые дистантные анализаторы, воспринимающие удаленные раздражители (свет, звук, запах). Это органы зрения, слуха и обоняния. Причем если у птиц наиболее развито зрение, то у млекопитающих — слух и обоняние, которые помогают им находить пищу, других животных, самок, узнавать об опасности или о добыче, не видя ее. Органы слуха улавливают механические раздражения, а органы обоняния и вкуса воспринимают только химические стимулы и служат для химического анализа состава среды.
В окружающей животных среде — воздухе, воде, почве, а также пище — постоянно содержатся различные химические вещества. Поэтому каждое животное должно уметь определять наличие или отсутствие их и в зависимости от их полезности или вредности для организма соответствующим образом на них реагировать. Эта способность животных называется хеморецепцией и включает в себя такие качественные разновидности, как общее химическое чувство, обоняние и вкус. Осуществляется она при помощи специализированных чувствительных клеток — хеморецепторов.
Общая химическая рецепция присуща главным образом простейшим и низкоорганизованным многоклеточным организмам. У большинства беспозвоночных животных вкусовые органы и органы обоняния не разделены и нервные, первичночувствующие клетки — хеморецепторы— служат у них органами общего химического чувства. С усложнением строения организма у животных появляются специализированные рецепторы, воспринимающие запах и вкус веществ. У членистоногих (особенно у насекомых и ракообразных) и у позвоночных животных уже имеются сложно устроенные обонятельный и вкусовой анализаторы. При помощи органов вкуса животное узнает о качестве пищи, а при помощи обоняния знакомится с веществом на расстоянии. Иначе говоря, контактные органы (вкуса) служат для анализа качества жидких и твердых веществ, а дистантные (обоняния) — для анализа газообразных веществ.
Чтобы лучше разобраться в великом многообразии различных запахов, их пытаются делить на группы. По одной классификации все запахи делят на кислотные, запахи продуктов горения, благоухающие и козлиные. По другой классификации различают семь основных групп запахов: камфарный, мускусный, цветочный, мятный, эфирный, острый и гнилостный. Из смешения этих первичных запахов получается любой сложный запах, воспринимаемый органом обоняния.
Органом обоняния у млекопитающих часто называют нос. Однако это неточно, так как нос — это лишь наружная часть органа обоняния. У позвоночных животных в носовой полости имеются особые носовые раковины и носовые ходы. При вдыхании воздух проходит по нижним носовым ходам и лишь небольшая часть его путем диффузии или при специальном принюхивании достигает верхних носовых ходов. Там, в слизистой оболочке свода носовой полости и задней верхней части носовой перегородки, и расположена небольшая обонятельная область.
В слизистой оболочке обонятельной области находятся специализированные обонятельные клетки, клетки, поддерживающие их, и особые, булавовидной формы железки, выделяющие богатый белком и жироподобными веществами секрет. Секрет увлажняет обонятельный эпителий носовой полости и, таким образом, служит растворителем пахучих веществ (обязательное условие определения их запаха).
Обонятельные клетки имеют два отростка — периферический и центральный. Периферический отросток (палочкообразной или колбообразной формы) заканчивается расширением — обонятельными булавами (луковицами) с расположенными на них чувствительными волосками. Центральные отростки обонятельных клеток представляют собой нервные волокна, которые, объединяясь, образуют обонятельный нерв.
При воздействии пахучих веществ на рецепторы обонятельных клеток в последних возникают электрохимические изменения. Информация об этих изменениях поступает по нервным волокнам в обонятельные луковицы головного мозга, а затем в обонятельную зону коры больших полушарий, где и происходит различение запахов.
Возникновение ощущения запаха в обонятельных клетках — сложный биохимический и электрофизический процесс, сущность которого еще до конца не раскрыта. Считают, что здесь определенное значение имеют размеры и формы молекул пахучего вещества и наличие соответствующих им особых углублений в обонятельной зоне носовой полости.
Животные могут определять запах пищи не только с поступающим через носовые ходы воздухом, но и анализировать запах пищи, находящейся во рту (при выдыхании воздуха через хоаны он доходит и до обонятельной области).
Способность определять запахи у различных животных неодинакова. Неодинакова и острота обоняния у них, характеризующаяся тем, какое минимальное количество находящихся в воздухе веществ может вызвать у данного животного ощущение запаха. Острота обоняния у животных примерно в 10 000 раз больше остроты вкуса.
В зависимости от степени развития обонятельной функции позвоночных животных подразделяют на макросматиков, микросматиков и аносматиков (корень этих терминов происходит от греческого слова осме — запах). К макросматикам относится большинство млекопитающих с хорошо развитым обонянием: копытные и хищники. Микросматики — животные с относительно слабо развитым обонянием: птицы, ластоногие, беззубые киты, обезьяны. К аносматикам, у которых обоняние отсутствует, относят зубатых китов, в частности дельфинов.
Человек по степени развития обонятельной функции относится к микросматикам, но способен уловить по запаху присутствие в воздухе или в воде различных веществ в самых ничтожных количествах. Запах аммиака, например, он может почувствовать при содержании одной сорокамиллиардной доли грамма его в литре воды. Установлено, что здоровый человек может воспринимать десятке тысяч различных запахов. Так что Шерлок Холмс определенно недооценил человеческие возможности и допустил явную ошибку.
И все же многие животные способны улавливать гораздо больше запахов, чем человек. И острота обоняния у них также значительно выше. Установлено, что собака, например, может определить присутствие одной молекулы пахучего вещества в литре воздуха, а некоторые запахи способна чувствовать на расстоянии до 100 метров. Бизоны, как утверждают специалисты, чуют запах приближающегося врага за километр. И все же лучшим в мире органом обоняния считают нос слона. При помощи своего хобота — сросшегося с верхней губой носа — слон воспринимает запахи на расстоянии до 5 километров. Ни одному охотнику не удавалось незаметно подобраться к животному с наветренной стороны. Когда слон принюхивается, он опускает хобот к земле или поднимает его вверх. Покачивая им из стороны в сторону, слон улавливает запахи, доносящиеся с верхними струями воздуха. В Индии был случай, когда рабочий слон отказался заваливать камнями яму. Оказалось, в яме скрывался котенок. Для человеческого же обоняния запах кошки неуловим.
Детеныши млекопитающих рождаются с уже сформировавшимся сосательным рефлексом. Слепые тигрята, львята, рысята, котята, медвежата, волчата, лисята отыскивают соски матери, ориентируясь по теплу ее живота и по запаху. Щенки рождаются с прикрытыми ушными раковинами, которые распрямляются на 4—5-й день. На 12—15-й день щенки начинают слышать. К этому времени у них открываются и глаза. Но с первых же минут жизни слепой и глухой щенок приспосабливается к условиям существования, руководствуясь обонянием.
Подрастающий щенок, уже отнятый от матери, продолжает знакомство с миром, осматриваясь, прислушиваясь и принюхиваясь ко всем окружающим его предметам и другим живым существам. Каждый новый запах привлекает его внимание, настораживает и вызывает проявление уже знакомого нам рефлекса «что такое?». И это вполне закономерно, ибо окружающий мир для него, это, прежде всего, мир запахов.
Большую роль играет обоняние и в жизни кенгуренка. У гигантских австралийских кенгуру беременность длится 33 дня. Детеныш появляется на свет весом всего лишь около грамма, голый, слепой, глухой, с недоразвитыми задними лапками. Чтобы выжить, ему нужно забраться в сумку на животе матери и присосаться к соску. И он сразу же отправляется в путь к этому спасительному месту. Извиваясь, как червячок, цепляясь за шерсть матери передними лапками, кенгуренок настойчиво ползет строго по направлению к сумке. Через 5–6 минут он уже скрывается в ней и захватывает ртом сосок. Кино- и фотосъемки показали, что в момент рождения у кенгуренка еще не развиты глаза и уши, но уже четко заметен носик и широко раскрыты ноздри. Следовательно, путь к сумке матери он совершает, ориентируясь по доносящимся из нее запахам при помощи обоняния. Это подтверждается и тем, что в мозгу у таких кенгурят находят вполне сформировавшийся обонятельный центр.
Хорошее обоняние у северных оленей. Они привыкли жить в холодном климате и суровые северные зимы им не страшны. Не беда, что снег покроет тундру и пастбища— крепкими копытами они разгребут его и доберутся до привычной пищи — ягеля, причем и через глубокий снег, даже через сугробы, они определяют, есть там ягель или нет. Есть — разгребают снег. Нет — идут дальше и вновь принюхиваются.