Живые гидролокаторы
Прозрачность воды во много раз меньше, чем прозрачность воздуха. Острое зрение, которое помогает ориентироваться в пространстве наземным животным, в море оказывается почти бесполезным. Если вам приходилось открывать глаза под водой, то вы знаете, что на расстоянии больше трех метров трудно что-нибудь как следует разглядеть. А как же быть китам и дельфинам? Может быть, у них особые подводные глаза?
Да, у них есть особые глаза, но только это – уши. Да-да, именно слух позволяет китообразным ориентироваться в подводном мире и отыскивать пищу. Обычные глаза у них тоже есть, но зрение развито плохо и служит только для очень близкой ориентации.
Слух у дельфинов гораздо чувствительнее, чем у человека, а диапазон воспринимаемых звуковых частот шире. Представьте себе очень тонкий комариный писк. Такие звуки находятся почти на пределе нашего восприятия. А для дельфина они очень хорошо различимы. Если писк станет еще в несколько раз тоньше, мы с вами его не услышим, а ухо дельфина справится. Усатые киты не могут различать очень высокие звуки, но зато низкие слышат на большом расстоянии.
Люди для подводной ориентации используют особые приборы, которые называются сонары или гидролокаторы. Эти приборы испускают звуковые волны, которые отражаются от подводных предметов или дна. Сонары ловят эти отраженные волны и по характеру отражения определяют форму объекта или рельеф дна. Точно так же делают киты и дельфины. Только никаких приборов для этого им не нужно. Они сами себе сонары, так как обладают врожденной способностью к эхолокации.
Долгое время исследователи думали, что способность к эхолокации есть только у зубатых китов, однако в 60-е годы XX века американские ученые обнаружили это явление у серого кита, который относится к усатым. Предполагают, что биологические «сонары» лучше развиты у тех китообразных, которые питаются рыбой или головоногими моллюсками, а планктоноядные киты используют их в основном для ориентации во время дальних миграций. Основные исследования по эхолокации китообразных были выполнены на небольших по размеру дельфинах, которых проще содержать в экспериментальных бассейнах.
Наблюдая за дельфинами, исследователи установили, что все звуки, которые они издают, можно разделить на щелчки, свисты и визги. Свистами и визгами дельфины общаются между собой, а щелчки служат для исследования окружающего пространства. Это и есть те самые звуковые волны, которые их «сонары» испускают в сторону изучаемых предметов.
Строение «сонара» дельфина
Дельфины посылают сигнал и получают ответ
Мы с вами не видим ничего особенно необычного во внешнем облике головы дельфина. Но если бы мы увидели ее в разрезе, то поразились бы. То, что мы принимаем за большой лоб, слегка нависающий над длинной зубастой пастью, это вовсе не лоб, а скрытая под кожей жировая подушка. Лобная кость черепа отодвинута у дельфина далеко назад и имеет вид вогнутой чаши. Это – рефлектор. Звуковые волны, которые анализирует дельфин, отражаются от этого рефлектора и поступают в очень сложно устроенное чуткое ухо. Звуки, издаваемые дельфином, возникают в системе воздушных мешков носового прохода. Дельфины «разговаривают» и выпускают эхолокационные звуковые волны только носом, который, как мы помним, сильно видоизменен по сравнению с носом других млекопитающих и открывается дыхалом на макушке головы. Пасть дельфина никак не участвует в производстве звуков.
Гидролокатор дельфина – высокочувствительный «прибор». Он позволяет животным обнаруживать рыбу на расстоянии более чем 350 м, безошибочно находить в полной темноте мелкие предметы в бассейне, например металлические шарики диаметром не более 5 см.
Стремительные пловцы
Китообразные – одни из самых быстроходных обитателей морей и океанов. У усатых китов зафиксирована максимальная скорость передвижения 65 км в час, а у зубатых – 55. Конечно, за такой рыбой, как парусник, который летит в воде со скоростью 100 км в час, дельфину не угнаться, но большинство других рыб он догонит. А как же иначе? Ведь ему нужно съесть их.
Чтобы быстро плавать, необходимо иметь обтекаемую форму тела, гладкую кожу и сильные мышцы. Все это у китообразных имеется. Их мощный «двигатель» – хвостовой плавник – делает два-три взмаха в секунду. Вес двух основных мышц, которые управляют движением хвоста у китообразных, составляет 17 % от веса всех остальных мышц тела.