Откуда родом!

Откуда родом!

Эти птицы очень похожи. Одинаковы по величине они сами, одинаковы и их крылья, голова, одинаково устроены у них перья. У обеих темно- красная "уздечка" вокруг клюва, желтые полоски на крыльях и белые пятнышки поперек хвоста. Но у одной на голове черная "шапочка", а у второй "шапочка" серо- стального цвета. По этому единственному отличию и назвали их "черноголовый щегол" и "седоголовый щегол". Птицы не испытывают друг к другу неприязни. Черноголовые щеглы, прилетев в Среднюю Азию переждать холод, держатся с седоголовыми в общих стайках.

Шеглы с разными "шапочками" на головах оказались загадкой. Как быть с ними? Разделить их или объединить? Мнения были противоположны. Часть ученых считали: птицы принадлежат к одному виду. Их противники утверждали, что седоголовые и черноголовые щеглы - два разных вида. Кто же прав?

Ответить на вопрос систематике - науке, изучающей родственные связи животных, должна была помочь биоакустика. Потому что песни - часто единственный и самый веский аргумент при разрешении такого рода споров.

Еще в XVIII веке обнаружили, что у близких видов птиц неодинаковые голоса. Пеночек - весничку, теньковку, трещотку - долго причисляли к одному виду. Но в Англии вдруг заметили: поют-то они по-разному, - и разделили птиц тогда на три вида. С тех пор песни птиц не раз выручали зоологов.

Однако если песни пеночек очень сильно отличаются, о песнях щеглов этого сказать нельзя. Первое упоминание о том, что песня седоголового щегла схожа с песней черноголового, но, пожалуй, чуть беднее, относится к концу XIX века. И позже исследователи приходили к аналогичному выводу: человек, не обладающий абсолютным музыкальным слухом, песни щеглов может спутать.

И вот звуки щеглов записали на магнитофон. А анализ этих звуков показал, что крики, которые издают птицы, чтобы другие члены стаи могли по ним ориентироваться, когда разыскивают корм в зарослях или летят все вместе, у седоголовых и черноголовых щеглов сходны. И черноголовые и седоголовые щеглы, углядев пролетающую пустельгу, увидев человека, кричат: "вяя". Услышат остальные птицы предупреждение - начинают беспокоиться, некоторые отвечают щеглу, подавшему сигнал, и стайка улетает. Крики, которыми черноголовые и седоголовые щеглы объявляют тревогу, тоже оказались похожими.

Есть у щеглов крики, которые звучат лишь весной. Самцы и всем своим видом и криком сообщают: "Мы холосты, в полном расцвете сил". Перед тем как сделать такое заявление, седоголовый щегол устраивается на видном месте. Подобрав перья, он приподнимает голову и, крича, дважды дергает хвостом, держа его вертикально. Поза черноголового щегла ничем не отличается от позы седоголового. Однако когда он демонстрирует себя, хвост у него, как маятник, ходит по горизонтали.

Неодинаково было поведение птиц, неодинаковые издавались и крики. Это сразу бросалось в глаза. Их сильно размежевывали время, в течение которого они звучали, и частота. Разными у черноголовых и седоголовых щеглов были крики, которые используют при общении самки и самцы, крики птенцов, недавно вылетевших из гнезда. Мало того, большинство нот в их песнях на самом деле оказались различными. Вдобавок черноголовый щегол свободнее переставляет слоги и мелодии. У седоголового четче выделяются отдельные фразы. Ноты и слоги у него образуют жестко фиксированные фразы и переставляет он их целиком. Вот поэтому, видимо, его песня и производит впечатление более простой и резкой.

Затянувшемуся спору был положен конец. Щеглы, вне всяких сомнений, относятся к разным видам. Но почему похожи некоторые их крики? О чем это говорит? Об одном: у черноголового и седоголового щеглов был общий предок. А точнее - о том, как он пел.

Изучать животных там, где живут они, сложно. Особенно трудно приходится зоологам, когда объектами их исследований становятся редкие животные и животные, которые ведут скрытый образ жизни. Но неужели нельзя найти выход и как-то облегчить их работу? Можно, только надо, обратиться за помощью к биоакустике.

До последнего времени ученые, годами скрупулезно собиравшие факты, были убеждены, что шакалы живут парами, а дети не расстаются с родителями всего-навсего до осени. И вдруг известие: мнение это ошибочное. Как же так? Что служит основанием для подобного опровержения? Вой.

Шакалы, обитающие в Таджикистане, в заповеднике "Тигровая балка", и все их сородичи, обитающие в иных местах, поддерживают связь друг с другом воя. Но что это за вой? Семейный. Потому что представляет собой он перекличку родителей со своими детьми.

Уйдя на большое расстояние от места отдыха, которое находится в густых зарослях тростника или в кустарниках, и оставив там детенышей, первым завывает взрослый шакал. Его три, а то и пять криков подряд протяжны и длятся секунд десять. Шакал может продолжить вой, но крики его тогда будут к концу все короче. А если этот шакал ограничится одной партией, вслед за ним завоет вдали второй взрослый. И напоследок подают голоса детеныши: они резко взвизгивают.

Детеныши, пока малы, не отходят от места отдыха дальше чем на двести метров. Но растут они и в середине сентября начинают осваивать близлежащую территорию, удаляются от площадок, соединенных между собой тропами, где отдыхают днем все, даже на километр. Услышав вой взрослого шакала, детеныши, торопясь, с громкими криками бегут домой. Вой - это сигнал сбора малышей к месту отдыха. Шакал, возвращаясь с охоты с добычей, предупреждает семью о своем приближении, созывает всех домой.

Идет время, наступает середина февраля - пора "свадеб" у шакалов, а воют они по-прежнему вместе. Звучат крики одного взрослого, их продолжает второй, оба шакала воют одновременно, и в заключение - хор, звуки молодых похожи теперь на звуки взрослых. Но когда же детеныши отделяются от родителей?

Появляется на свет следующее поколение. В первых числах июня малыши еще не выходят из своего жилища, а шакалы опять перекликаются. Далеко от места отдыха воет шакал, близко от дома раздаются крики другого взрослого, им отвечают молодые шакалы, родившиеся в в прошлом году. Они находятся совсем не рядом с домом. А с середины июня звучит совершенно новый вой: воет взрослый, потом идет хор старших детей, соло второго взрослого, заканчивают перекличку малыши, родившиеся недавно. Они кричат хором с ближайших от места отдыха окрестностей. В конце июня молодые звери не всегда отзываются на крики родителей. А с середины июля они перестают быть участниками семейного воя. В этот момент и выходят они из-под опеки взрослых.

По вою шакалов удалось установить даже, где охотятся звери летом, выяснить некоторые подробностей, связанные с их питанием. В конце июля, в начале августа косят траву. Вместо старой быстро вырастает новая, молодая свежая трава, и там много насекомых, рептилий, грызунов, а поймать их в таких местах легче. Вот и приходят взрослые шакалы на эти участки, воют они как раз с них. Косят траву в других местах, шакалы перемещаются туда.

Чем питаются животные, как долго у них существуют семьи, к какому виду они относятся? Науки, изучающие это, возникли давно. Бионика, лозунг которой: живые прототипы - ключ к новой технике, - родилась в сентябре 1960 года. У биоакустики и бионики точек соприкосновения немало. Для создателей современной аппаратуры живыми прототипами могут стать насекомые. Сами они маленькие, но уши некоторых из них высокочувствительны, быстродейственны, с большой точностью определяют, где находится источник звука. Не менее совершенны у насекомых аппараты для извлечения звуков. Размеры их ничтожны, а звуки получаются необычайно громкими и самого разного спектра. Так почему бы не создать столь необходимые малогабаритные эффективные приемники и излучатели звуков?

Единственное ухо медузы устроено гораздо проще, чем уши насекомых, а диапазон звуков, которые улавливает оно, мизерный: от восьми до тринадцати герц. Однако, используя принцип действия инфрауха медузы, сконструирован автоматический предсказатель бурь. Рупор улавливает колебания частотой около десяти герц, резонатор пропускает их и отсеивает другие частоты, пьезодатчик превращает сигналы в импульсы электрического тока.

Электронный аппарат, в который кроме всего этого входят еще усилитель и измерительный прибор, устанавливают на палубе корабля. Он предупреждает, что будет шторм, за пятнадцать часов до его начала и определяет мощность надвигающегося шторма, его направление.

Не один год физиков и инженеров интересуют "живые эхолокаторы". К тому времени, когда была открыта эхолокация у животных, работали и эхолоты, и гидролокаторы, и радиолокаторы. Эти приборы, как и эхолокаторы, по эху определяют, есть ли "предметы", далеко ли находятся они. Животные получают информацию, где обнаружена добыча или какая-нибудь преграда, с расстояний, измеряемых метрами или десятками метров. Радиолокаторы прощупывают пространство на сотни, тысячи, миллионы километров. В этом эхолокаторы им проигрывают. А в остальном?

Эхолокаторы летучих мышей и дельфинов сверхминиатюрны. Они отличают одну цель от другой при крошечной разнице в их размерах: пять-шесть миллиметров. Они обнаруживают такие препятствия, как тонкие проволоки, диаметр которых почти в шесть - десять раз меньше длины излучаемой волны ультразвука. А сравнив отраженные сигналы с посылаемыми, "живые локаторы" распознают объекты, различающиеся по форме. Аппараты летучих мышей и дельфинов прекрасно работают несмотря на сильные помехи. Эти животные обладают специализированным и совершенным мозгом, который производит бысрый, точный анализ поступающей информации, и решение вырабатывается мгновенно. Таких достоинств нет ни у одной современной радиолокационной системы.

Создать менее громоздкие и более совершенные радиолокаторы и гидролокаторы - задача будущего. Но сейчас уже сконструированы приборы, которые помогают людям. "Ориентир" - "поводырь" для слепых - своим рождением обязан летучим мышам подковоносам. Вес его немного больше двухсот граммов. Этот передатчик ультразвуков человек несет в руке и пользуется им, как карманным фонариком. Почти на десять метров проникает ультразвуковой луч, а отражения его от встречных предметов усиливаются, преобразуются в звуковые колебания, и в микронаушниках слепого изменяется тон. По его высоте человек определяет расстояние до предмета, а по тембру - что это за предмет. Изменится тон сигнала - значит, предмет движется: удаляется или, наоборот, приближается. А аквалангисты, взяв с собой миниатюрные ультразвуковые приборы, прототипом которых стал эхолокатор дельфинов, могут прекрасно ориентироваться под водой.

Медики и биологи, проводя исследования, должны выяснить, как часто и ритмично ли дышит человек или животное, какой объем их легких? На человеке и животных оказываются различные датчики, передающие устройства. И это мешает им чувствовать себя нормально, они испытывают неудобства, беспокоятся, слишком много двигаются, что отражается на результатах исследований.

Вдобавок размещать датчики - занятие непростое, да и времени на такую работу уходит много. А что если измерять, как перемещается грудная клетка, эхолокатором? И хотя у человека, когда он дышит спокойно, грудная клетка передвигается примерно на десять миллиметров, на нее направляется ультразвуковой луч, и установка регистрирует малейшие изменения.

Какие чувства испытывает человек? Можно ли узнать это, слушая лишь его речь? Такая проблема интересует психологов. Тогда бы они, беседуя с пациентом, определяли истинное его состояние, несмотря на то что он бы пытался скрыть его. А изучая бодрые ответы пилота на вопрос о том, как он чувствует себя, легко было бы обнаружить скрытую неуверенность летчика в своих действиях. Подобный контроль необходим и во время полета в космос, и во время длительного погружения акванавта. Нужен он и чтобы следить за самочувствием людей других профессий, работающих в условиях повышенной опасности. Модель, по которой можно определять эмоциональное состояние человека, появится, когда будут расшифрованы полностью свисты дельфинов. Ведь свистя, они выдают свои эмоции. Дельфин, оставшийся в одиночестве, детеныш, который хочет найти мать, или мать, отыскивающая детеныша, - все они испускают длинные серии очень громких и очень быстро идущих друг за другом свистов. А в зависимости от чувств, которые испытывают дельфины, продолжительность свистов сильно варьирует. При испуге свисты становятся более короткими, менее громкими, и чем больше страх - тем реже и реже звучат они.