И. Дроздова - Удивительная биология

• Название: Удивительная биология
• Автор: И. Дроздова
• Жанр: Биология
• Год: 2006
• ISBN: 5-93196-442-8

Книга рассказывает о загадочных и малоизученных явлениях природы, об удивительных тайнах «братьев наших меньших», о новейших достижениях в области биологии отечественных и зарубежных ученых.

Это интересное чтение для школьников и студентов, увлекающихся биологией, а также хорошее подспорье для преподавателей при подготовке к занятиям.

---

Издавна повелось с морем связывать молчание. Писатели повторяют такое выражение, как «морской покой», а поэты любят размышлять о «безмолвном море». Но практикам – рыбакам и мореплавателям – хорошо известно, что под изолирующим звук поверхностным слоем океана не смолкая звучит хор различных «голосов». Малайцы, прежде чем забросить сети, опускают голову в воду, прислушиваясь к рыбьим сигналам. Рыбакам, уходящим на промысел в Желтое и Китайское моря на своих тонкобортных судах, мешают спать звуки, похожие на «шум ветра в зарослях бамбука». Жители островов Тихого океана и побережья Западной Африки испокон веков слушают море, прижав ухо к ручке весла.

Во время Второй мировой войны военные моряки с помощью чувствительных приборов следили за появлением вражеских подводных лодок. В наушниках стоял невообразимый гвалт, состоявший из самых странных звуков, похожих то на грохот якорных цепей, то на шум генераторов, то на кудахтанье куриц, то на гомон играющих детей. В 1942 г. гидрофоны, то есть подводные микрофоны, установленные у входа в Чесапикский залив (США), уловили таинственные звуки, напоминающие «удары пневматических молотков, вспарывающих бетонный тротуар». Флотские специалисты были поражены: оказалось, громкость подводных звуков так велика, что от них могут сдетонировать акустические мины.

После войны начались работы по выявлению источников этих непонятных звуков. Очевидно, их издавали животные, но какие именно и почему? Ученые прослушивали, наблюдали и фотографировали сотни морских животных – от креветок до морских петухов и от кузовковых рыб до дельфинов. В результате исследований было установлено, что обитатели тропических и субтропических морей гораздо «разговорчивей», чем жители более прохладных вод. Особенно шумно в теплых прибрежных водах, и все животные как никогда «разговорчивы» в период спаривания.

Гудки и сигналы, настолько сильные, что могут воздействовать на взрыватель акустической мины, издают самцы рыбы-жабы (Opsanus tau), призывающие самок. Это одни из самых шумных обитателей мелководий от залива Мэн до Кубы. Самец рыбы-жабы издает также отвратительный сварливый вопль, когда какая-нибудь другая рыба проявляет интерес к его гнезду.

А виновницей переполоха в Чесапикском заливе была рыба микропогон (Micropogon undulatus) из семейства горбылевых. Даже когда один микропогон зовет свою подругу, издаваемый им звук похож на частый стук по выдолбленному изнутри бревну. Но когда в мае и июне в Чесапикский залив для нереста приходит от 300 до 400 особей, они поднимают совершенно невыносимый шум. (Акустики во время Второй мировой войны даже решили, что это противник глушит их гидролокаторные установки.) Существует около 150 видов горбылевых, и их «вечерние хоры» слышны во всех теплых морях мира.

Лишь о немногих видах рыб можно с натяжкой сказать, что они «разговаривают». Чаще всего рыбы издают звуки, когда питаются, дерутся, когда испуганы, раздражены, собираются в сообщества или же пытаются отыскать дорогу. Подобно людям, они невольно вскрикивают, испытывая страх или тревогу. В трудную минуту огромная океанская луна-рыба (Mola mola) весом до 900 кг скрипит зубами и хрюкает наподобие свиньи. Отражая нападение, морской петух и рыба-жаба зловеще рычат, а рыба-еж издает скрежет и вой, которые так же неприятны для некоторых ее врагов, как и ее оружие – острые иглы. Если поймать одну рыбу из косяка, она может подать сигнал, предупреждающий остальных об опасности и обращающий их в бегство.

Ночные рыбы и обитатели сумрачных глубин, куда почти не доходит свет, например, морской сомик, возможно, находят своих супругов по издаваемым ими звукам.

Рыба-белка и рыба-попугай скрежещут зубами, расположенными в задней части горла, и этот скрежет усиливается, резонируя в находящемся рядом плавательном пузыре. Другие рыбы, например, рыба-жаба, горбыли и морские петухи, издают стоны и ворчание также используя свой плавательный пузырь в качестве резонатора. «Струнами» служат мускульные волокна, расположенные снаружи или внутри стенок пузыря. Благодаря сокращению и ослаблению мышц плавательный пузырь вибрирует. По сообщениям ученых, у некоторых спинорогов ниже грудных плавников обнажена туго натянутая, точно барабан, часть плавательного пузыря, по которому рыба бьет, точно барабанными палочками, лучами плавников, издавая ритмичный перекатывающийся звук. «Музыкальный голос» американского угря, напоминающий слабый мышиный писк, – это шум газа, вырывающегося из плавательного пузыря.

Нет смысла издавать звуки, если их никто не услышит. У рыб нет ни наружных «слуховых рожков», ни барабанных перепонок, но зато толстые кости их черепа превосходно проводят звук. В воде звук распространяется дальше и быстрее, чем в воздухе, и звуковые колебания, воспринимаемые этими костями, передаются в среднее ухо.

У сельди и форели имеется продолжение плавательного пузыря, тесно связанное с внутренним ухом; оно служит резонатором и усиливает звуковые колебания.

Внутреннее ухо позволяет рыбе сохранять равновесие, как это происходит и у человека. Если удалить его у рыбы хирургическим путем, она утрачивает чувство равновесия, но по-прежнему реагирует на низкочастотные звуковые колебания. Рыба слышит и ощущает с помощью своей боковой линии. Подобным образом и мы ощущаем звуки, когда кладем ладонь на гитару или рояль во время игры на этих инструментах.

Из всех обитателей животного царства лишь рыбы и немногие земноводные обладают таким высокоразвитым шестым чувством. С его помощью как костистые рыбы, так и акулы обнаруживают приближение врагов и будущих жертв задолго до того, как их увидят. Вдоль всего тела рыбы, по обеим его сторонам, проходит наполненный слизью канал, разветвляющийся в голове. Лежащий непосредственно под кожей, этот канал иногда заметен в виде темной линии, идущей от головы к хвосту. Короткие канальцы, или поры, пронизывающие чешуйки, соединяют эти каналы с внешней средой. При движении рыб в море возникают волны, или изменения давления, которые воспринимаются боковой линией и вызывают перемещение слизи. Это перемещение воздействует на волоски, соединенные с мозгом нервами и пучками сенсорных клеток.

Если рыба улавливает колебания, создаваемые другими животными, логично предположить, что она может улавливать и свои собственные колебания. Волны, идущие от рыбы при ее передвижении, наталкиваются на предметы, попадающиеся на пути, и, вероятно, отражаясь от них, принимаются боковой линией. Если рыбы действительно ощущают отраженные волны и благодаря им получают информацию, то именно этим свойством можно объяснить их способность быстро обходить препятствия в темноте и безошибочно отыскивать крохотные расщелины в скалах. Некоторые ученые считают, что рыбы способны определять расстояние до того или иного предмета или до океанского дна, измеряя время, нужное для того, чтобы издаваемый ими звук вернулся назад и был воспринят ухом или боковой линией.

Кроме того, с помощью боковой линии рыба получает информацию о скорости и направлении течений, а изменения глубины она воспринимает, очевидно, как изменения давления. Ощущения, воспринимаемые боками рыбы, помогают ей сохранять свое место в косяке. Около 2000 видов морских рыб перемещаются косяками, объединяясь вместе, вероятно, по той же причине, что и многие наземные животные. Обычно хищники рассматривают косяк рыбы или группу антилоп как единый крупный организм, напасть на который не так просто, как на отдельного индивидуума, отбившегося от группы.

Каждая особь держится в косяке на определенном расстоянии от своих соседей и движется параллельно им. Все вместе они движутся вперед, поворачивают или спасаются бегством, словно единое целое. Миллионы рыб могут передвигаться так, словно это одно гигантское существо, управляемое одним мозгом. Как это удается рыбам – достоверно неизвестно. Не раз ученые наблюдали, как голова длинного извивающегося косяка рыб случайно примыкала к хвосту, и тогда стая начинала довольно долго вертеться на одном месте наподобие карусели, пока какая-либо другая случайность не прерывала это бессмысленное кружение.

Лабораторные опыты показывают, что мальки узнают друг друга по внешнему виду, а подрастая, все чаще соединяются попарно. Внимание их привлекает, возможно, цвет или движение, либо и то и другое. У некоторых рыб, как установлено, хорошее цветное зрение, строение их глаз свидетельствует о том, что они легко улавливают движение. Но зрением объясняется еще не все, поскольку есть виды рыб, остающиеся в косяках и ночью. По-видимому, для сохранения параллельного положения и дистанции требуется иное чувство. Вполне возможно, что эту роль выполняет боковая линия.

Рыбы также обладают обонянием, вкусом и осязанием. Хотя большинство рыб может отыскать себе пропитание по запаху, все же лишь у немногих обоняние развито в такой степени, как у акул. Угорь, например, ощущает наличие фенилэтилового спирта, даже если в его носовой мешок попадает всего одна молекула этого вещества. Широко распространено мнение, что лосось среди бесчисленного множества притоков определяет свой родной ручей по характерному для него аромату.