Сигналы из плавательного пузыря

Сигналы из плавательного пузыря

В 1942 году на Атлантическом побережье США, у входа в Чесапикский залив, от которого рукой подать до Вашингтона, были установлены гидрофоны. Эти приборы, изобретенные в первую мировую войну и к сороковым годам уже достаточно усовершенствованные, предназначены для улавливания звуков в воде. В Чесапикском заливе гидрофоны должны были "нащупывать" шумы, производимые винтами фашистских подводных лодок, и предупреждать о приближении врага. Однако ожидаемых, хорошо известных шумов в районе, который находился под строгим наблюдением, слышно не было. Зато в один из весенних дней, когда солнце давным-давно зашло, приборы уловили какие-то непонятные звуки. Напоминали они то ли удары отбойных молотков, то ли треск огромного количества дрелей. Была объявлена тревога, но враг не появился. На следующий день все повторилось. Опять объявили тревогу - и снова никаких подводных лодок. Что же это за звуки? Отгадка привела в изумление многих. Виновниками происходящего оказались рыбы. В Чесапикский залив приплыли квакуны - рыбы-барабанщики, собралось их там около четырехсот миллионов. Когда нескольких квакунов поймали, посадили в аквариум и записали их звуки, а потом сравнили записи со звуками, зарегистрированными гидрофонами, сомневаться не пришлось: в заливе "пели" рыбы.

Другие звуки - шумы, которые возникают при движении косяков рыб, как выяснилось после войны, были хорошо известны японцам: они их имитировали, запуская "живые" торпеды для взрывов американских кораблей в атолле Улити, входящем в Каролинские острова. Американцы долго не могли понять, почему гибнут корабли, пока случайно не обнаружили невзорвавшуюся торпеду с погибшим японским майором.

А что японцы действительно использовали шумы, производимые плывущими рыбами, стало окончательно ясно, когда у американцев в качестве трофея оказался японский фильм о звуках моря и о способах их воспроизведения.

Никто не вспомнил ни о наблюдениях древнегреческих ученых, ни о сведениях, собранных за века рыбаками, знавшими, что рыбы не немы. Никто не вспомнил даже о предвоенных исследованиях. Сообщение, что рыбы издают звуки, стало сенсацией.

Но отчего люди, чтобы поверить в "разговоры" рыб, должны были ждать, когда появятся гидрофоны?

Вода по плотности превосходит воздух больше чем в семь с половиной тысяч раз. Звук распространяется в ней со скоростью тысяча четыреста сорок метров в секунду, в четыре с половиной раза быстрее, чем в воздухе. Снижается температура воды, становится меньше и скорость звука. Но растет глубина - давление воды повышается, и скорость звука увеличивается.

В Атлантическом океане был проделан эксперимент: на глубине взорвали заряды тринитротолуола весом полтора килограмма. И приборы, находившиеся на расстоянии четырех с половиной тысяч километров, на Бермудских островах, зарегистрировали взрыв. В поле такой взрыв можно услышать в четырех километрах от места испытания, в лесу - максимум в двухстах метрах. Это второе достоинство воды: звуковые волны поглощаются в ней в сотни раз меньше, чем в воздухе. Однако преимуществами, выигрышными для водных обитателей, пользуются лишь они. Для остальных этих преимуществ не существует.

Граница между водой и воздухом, плотность которых сильно различается, для звука - огромная преграда. Вода скрывает рожденные в ней звуки. При переходе в воздух давление звуковых волн уменьшается во много раз. Вот почему мы практически не можем слышать звуки, возникающие в воде.

Подводный мир полон самых разнообразных звуков. Передвигаются рыбы, приподнимаются и опускаются жаберные крышки, выгибается позвоночник, меняют расположение связанные с ним кости, сокращаются мышцы, срываются с поверхности тела, особенно при бросках и поворотах, водяные вихри - и возникают звуки. Плывет лещ- доносятся хрипы, плывет морской карась - раздаются щелчки. Звуки, которые напоминают гудение, возникают при движении скоплений кильки. А когда послышится резкий хруст - значит, это ставрида.

Из всех звуков рыб наиболее сложны и громки те, которые издает плавательный пузырь. О необычном назначении этого органа стало известно давно. В 1864 году французский исследователь Моро обнаружил: если раздражать нерв, который управляет мышцами плавательного пузыря морского петуха, рыба начнет как бы ворчать. Много позднее были проведены опыты на горбылях. У них или совсем удаляли пузырь, или просто прокалывали его. И это делало рыб немыми. Но стоило заменить поврежденный орган резиновым баллончиком, горбыли снова издавали звуки.

Плавательный пузырь, в сущности, сферическое тело с тонкими стенками, которое наполнено воздухом и помещено в воду. Поэтому, если сжать, резко толкнуть его или ударить по нему, оно будет колебаться и издавать звуки. Какими выйдут они, зависит от того, что собой представляет плавательный пузырь. А выглядеть он может по-разному. У рыбы-жабы пузырь похож на сердце, внутри него - перегородка с отверстием посередине. Такой аппарат испускает довольно своеобразные звуки. У морского петуха плавательный пузырь состоит из двух доль, на обоих концах он заострен. Недалеко от переднего конца доли соединяются, а снизу в них врастают мышцы. Сокращаются они - образуются звуки.

Похожая на змею, необычная и до сих пор загадочная рыба угорь, которая рождается в самом соленом месте Атлантики - Саргассовом море, а жить приплывает в наши реки, да к тому же без ущерба для себя может иногда "ходить" по суше из водоема в водоем, - имеет совсем другой звуковой аппарат. У угря мышцы соединены с черепом сухожильной пружиной, возникшей из сложно преобразованного четвертого позвонка. Пружина, как головка, охватывает переднюю часть плавательного пузыря. Колебания этого аппарата создают звуки, которые усиливает плавательный пузырь.

Есть рыбы, которые посылают сигналы таким способом: одна из костей, подходящая вплотную к ключице, постукивает другим своим концом по плавательному пузырю. У некоторых рыб часть пузыря расположена близко к поверхности тела, и рыбы барабанят по ней плавниками.

Однако не всегда надо барабанить или постукивать. Можно вообще не прилагать никаких усилий, а звуки все равно образуются. Они возникают у рыб сами собой.

Неприхотливый вьюн живет в воде, в которой кислорода мало. А жизнь его при этом никоим образом не осложняется, потому что обзавелся вьюн дополнительным органом дыхания: небольшой участок его задней кишки пронизан кровеносными сосудами. Поднимется вьюн вверх, глотнет воздуха. Одновременно в воде появится воздушный пузырек, из которого вьюн уже забрал почти весь кислород. Но еще до того как выйдет пузырек, вьюн должен протолкнуть воздух из плавательного пузыря в кишечник. Органы эти соединены между собой узким отверстием и каналом. Попадет воздух в такой свисток - засвистит тихо вьюн. Изменится хоть немного атмосферное давление или поплывет вьюн вниз по вертикали, приходится опять выбрасывать пузырьки воздуха: надо выравнять внутреннее и внешнее давления. Выскакивают из плавательного пузыря пузырьки - слышен треск. А если вьюн начнет с силой выталкивать воздух в кишечник и потом в воду, то громко запищит.

В воде, как и на земле, происходит много трагедий: чтобы могли существовать одни виды, другие должны погибать. Щуку не зря называют "пресноводной акулой". Восемь щук, каждая весом два с лишним килограмма, за пару месяцев могут съесть восемьсот пескарей. Поймать их непросто. Затаившись, стоит щука в водорослях и ждет свою добычу. Но вот плывет рыбешка. Рывок вперед, мгновение - пасть пресноводной акулы закрылась, о чем свидетельствует звук, напоминающий хлопок. Пескарь целиком, не пережеванный, отправляется в желудок.

Судак затаиваться не любит. Он догоняет свою добычу - верховку и хватает ее с двадцатисантиметрового расстояния. Голова судака заострена спереди, она более обтекаема, и хлопок получается не очень громким.

Зеленушки - рыбы с очень толстыми и мясистыми губами - живут в Черном море и не охотятся на своих собратьев. Зеленушки рывком отдирают от камней водоросли, ловят гаммарусов. И в том и в другом случае возникают звуки: словно цокает копытами лошадь. А схватит карп добычу - резко зачавкает.

Попадет пища в рот карпа, окуня, ставриды или кефали - начнут они перетирать ее зубами. Но какие в эти моменты образуются звуки? Важно все - величина, форма, количество зубов, даже размеры самой рыбы и ее плавательного пузыря. Вот и выходит: крупные рыбы, у которых больше зубы и больше резонаторы - плавательные пузыри, "басят", звуки этих рыб ниже, чем у мелких. А мелкие, когда едят, "пищат".

Смотри советы бизнесменов на этом сайте.