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.
