Радары и термолокаторы

Радар водяного слона

Среди многочисленных священных животных Древнего Египта была одна рыбка, обладающая совершенно уникальными способностями.

Рыба эта - мормирус, или водяной слон. Челюсти у нее вытянуты в небольшой хоботок. Необъяснимая способность мормируса видеть невидимое казалась сверхъестественным чудом. Изобретение радиолокатора помогло раскрыть тайну.

Оказывается, природа наделила водяного слона удивительнейшим органом - радаром!

У многих рыб, всем известно, есть электрические органы. У мормируса в хвосте помещается тоже небольшая "карманная батарейка". Напряжение тока, который она вырабатывает, невелико - всего шесть вольт, но этого достаточно.

Каждую минуту радиолокатор мормируса посылает в пространство восемьдесят - сто электрических импульсов. Возникающие от разрядов "батарейки" электромагнитные колебания частично отражаются от окружающих предметов и в виде радиоэха вновь возвращаются к мормирусу. "Приемник", улавливающий эхо, расположен в основании спинного плавника удивительной рыбки. Мормирус "ощупывает" окрестности с помощью радиоволн!

Сообщение о необычных свойствах мормируса было сделано в 1953 году Восточноафриканским ихтиологическим институтом. Сотрудники института заметили, что содержавшиеся в аквариуме мормирусы начинали беспокойно метаться, когда в воду опускали какой-нибудь предмет, обладающий высокой электропроводностью, например кусок проволоки. Похоже, мормирус обладает способностью ощущать изменения электромагнитного поля, возбужденного его электрическим органом? Анатомы исследовали рыбку. Парные ветви крупных нервов проходили вдоль ее спины от головного мозга к основанию спинного плавника, где, разветвляясь на мелкие веточки, заканчивались в тканевых образованиях на равных друг от друга интервалах. Видимо, здесь помещается орган, улавливающий отраженные радиоволны. Мормирус с перерезанными нервами, обслуживающими этот орган, терял чувствительность к электромагнитному излучению.

Живет мормирус на дне рек и озер и питается личинками насекомых, которых извлекает из ила длинными челюстями, словно пинцетом. Во время поисков пищи рыбка окружена обычно густым облаком взбаламученного ила и ничего вокруг не видит. Капитаны кораблей по собственному опыту знают, насколько незаменим в таких условиях радиолокатор.

Мормирус не единственный на свете "живой радар". Замечательный радиоглаз обнаружен также в хвосте электрического угря Южной Америки, "аккумуляторы" которого развивают рекордное напряжение тока - до пятисот вольт, а по некоторым данным, до восьмисот вольт!

Американский исследователь Кристофор Коутес после серии экспериментов, проведенных в Нью-йоркском аквариуме, пришел к выводу, что небольшие бородавки на голове электрического угря - антенны радиолокатора. Они улавливают отраженные от окружающих предметов электромагнитные волны, излучатель которых расположен в конце хвоста угря. Чувствительность радарной системы этой рыбы такова, что угорь, очевидно, может установить, какой природы предмет попал в поле действия локатора. Если это годное в пищу животное, электрический угорь немедленно поворачивает голову в его сторону. Затем приводит в действие мощные электрические органы передней части тела - мечет в жертву "молнии" - и не спеша пожирает убитую электрическим разрядом добычу.

В тех же реках, где лениво дремлют у дна электрические угри, снуют в зарослях элегантные ножи-рыбы - айгенмании. Вид у них странный: спинных плавников нет и хвостового тоже (лишь голый тонкий шпиль на хвосте). И ведут себя эти рыбы необычно: вертят этим самым шпилем во все стороны, словно принюхиваются хвостом. И прежде чем залезть под корягу или в пещерку на дне, суют в щель сначала опять-таки хвост, а потом, если обследование дало положительные, так сказать, результаты, сами туда забираются. Но лезут не головой вперед, а хвостом. Похоже, рыбки ему больше доверяют, чем глазам.

Все объяснилось очень просто: на самом конце нитевидного хвоста айгенмании ученые обнаружили электрический "глаз", как у мормируса.

У гимнотид, очень похожих на айгенмании тропических американских рыбок, по-видимому, тоже есть радары, хотя это еще и не доказано.

Недавно доктор Лиссман из Кембриджа снова заинтересовался давно уже изученным зоологами электрическим сомом, обитающим в реках Африки. Эта рыба, способная развить напряжение тока до двухсот вольт, охотится ночью. Но у нее очень "близорукие" глаза, и в темноте она плохо видит. Как же тогда находит сом добычу? Доктор Лиссман доказал, что подобно электрическому угрю электрический сом свои мощные аккумуляторы использует и как радар.

Более или менее тщательно предполагаемая электролокационная система была исследована у следующих видов рыб: мормирус - Mormyrus kanumae (бассейн Нила до самых верховьев), гимнархус - Gymnarchus niloticus (реки Центральной Африки), электрический сом - Malapterus electricus (реки Центральной и Западной Африки), электрический угорь - Electrophorus electricus (реки Гвианы, нижняя и средняя Амазонка) - и айгенмания - Eigenmannia virescens (реки Южной Америки от Гвианы до Уругвая). Однако некоторые биологи предполагают, что, возможно, все вообще электрические рыбы, которых в море и в пресных водах известно уже около ста видов, обладают радарами.

И не только электрические; думают, что даже миноги, у которых нет отчетливых электрических органов, тем не менее с помощью электричества, накопленного в мышцах, "ощупывают" окрестности и отыскивают рыб, к которым присасываются. Во всяком случае, установлено, что минога каким-то образом создает вокруг себя электрическое поле и реагирует на все предметы, внесенные в это поле, и в зависимости от их электропроводности реакция миноги меняется.

"Электрическим" чувством некоторые исследователи пытаются объяснить тот странный факт, что миноги, наносящие большой вред рыбному хозяйству в пресных водах, сравнительно редко паразитируют на морских рыбах. Их нападениям здесь подвергаются в основном попавшие в сети и больные рыбы. Объясняют это тем, что электропроводность пресной воды меньше, чем морской, и поэтому будто бы морские рыбы издали чувствуют посылаемые миногой электромагнитные импульсы и успевают вовремя удрать. Пресноводные же ощущают их с запозданием, когда минога уже близко и бегство не спасает.

Кроме того, возможно, что пресноводные рыбы не успели еще толком приспособиться к этим паразитам: не развили еще достаточно эффективную антирадарную систему, которая отлично функционирует у морских рыб, давно уже имеющих дело с миногами. Ведь полагают, что миноги лишь совсем недавно, в ледниковый период, переселились из моря в реки.

У нас нет специфического ощущения электрического поля, но многие животные им обладают. Давно уже доказано, что крошечные одноклеточные создания - инфузории в электрическом поле, экспериментально созданном в воде, всегда плывут к катоду. Сперматозоиды млекопитающих тоже "тяготеют" к определенному полюсу электричества. Но сперматозоиды, несущие задатки мужского пола, плывут в одну сторону, скажем к плюсу, а нагруженные женской икс-хромосомой - в обратную, к минусу.

Эта "несогласованность" их действий дает в руки зоотехников отличный метод воспроизводства животных нужного пола: либо только самцов, например баранов, с которых можно настричь больше шерсти, чем с овец, либо лишь самок - молочных коров. Конечно, для этого необходимо искусственное осеменение, которое все больше входит в практику современного животноводства.

Тем или иным способом, но проблема управления полом новорожденных решена будет очень скоро, - в этом нет сомнения.

Рыбы обладают еще одним необычным чувством - ощущением тончайших колебаний воды.

Всякое движение вызывает в воде волны. Водяные волны распространяются много медленнее радиоволн, но, оказывается, ими тоже можно "ощупывать" окрестности.

По телу рыбы от жабер к хвосту тянется цепочка крошечных отверстий, будто кто-то тонкой иглой прострочил рыбу на швейной машинке. Этот чудесный портной - природа, а тончайшая строчка - боковая линия рыбы. Каждое отверстие боковой линии ведет в микроскопическую полость. В ней сидит чувствительный сосочек, нервом он соединен с мозгом. Водяные волны колеблют сосочек - мозг получает соответствующий сигнал. Так рыба узнает о приближении врага.

Слепая рыба плавает не хуже зрячей. На "углы" она никогда не натыкается. Слепая рыба и за добычей охотится, пожалуй, не хуже зрячей. Как-то в аквариум, где жила лишенная зрения щука, пустили рыбешек. Щука насторожилась. Сосочки боковой линии сообщили, что добыча недалеко. Когда рыбки приблизились, щука выскочила из засады и схватила одну из них. Не видя цели, она не промахнулась: боковая линия - очень точный корректировщик.

Органы, улавливающие колебания воды, ученые нашли также у головастиков и тритонов. У лягушек их нет.