О том, как общаются животные с помощью запаха, уже говорилось. Но есть и другие органы чувств, которые решают эту же задачу — слух и зрение.

Людей, которые привыкли изъясняться с помощью голосовых связок, не очень-то удивляет, когда они слышат, как кричат животные. А разнообразие этих криков поистине бесконечно. Тут и свист, и рев, и кваканье, и визг, и стрекотание, и вой…

Подсчитали, что только у собаки около тридцати разных звуков: рычание, визг, поскуливание и лай всевозможных оттенков и тембров. У волка — двадцать выражающих эмоции звуков, у петуха — пятнадцать, у галки — около дюжины, у грача — столько же, а у гуся — двадцать три.

У певчих птиц их тоже немало. У зяблика советские орнитологи насчитали более двадцати криков: пять из них передают информацию об окружающей обстановке, девять предназначены для «семейного» пользования в период гнездования, «семь имеют опознавательное значение и семь относятся к ориентировке в пространстве».

Куда более разнообразный репертуар у южноамериканской птицы кариамы — 170 звуков!

А вот у обезьян лексикон не очень богат. У низших обезьян — 15–20, у высших (шимпанзе, например) — от 22 до 32 звуков.

Даже крокодил, тварь, по общему мнению, очень тупая, может по-своему, по-крокодильи, разговаривать.

В экспериментальной лаборатории Музея естественной истории в Нью-Йорке жили четыре крокодила. Совершенно случайно узнали: если ударить в стальной рельс недалеко от крокодилов, они начинают рычать. Надуваются, подняв вверх головы, и, втягивая живот, исторгают из глотки мощный рев. Он похож на боевой клич, потому что крокодилы сейчас же бросаются друг на друга.

Ну хорошо, а какую роль при этом играют рельсы? Оказывается, некоторые из них звучат в той же октаве, что и рев крокодилов.

Самки крокодилов закапывают яйца в песок или в кучу гнилых листьев, нагребают сверху еще и ил. Маленькие крокодильчики извещают мать о своем появлении на свет негромким хрюканьем: «Юмф, юмф, юмф». Крокодилиха сейчас же разгребает кучу и выпускает малышей на волю. Потом ведет их к воде, а сама все время «квохчет» по дороге: «Юмф, юмф, юмф», чтобы они не потерялись.

Слух в жизни многих необщественных насекомых играет не меньшую роль, чем запах (известно 10 тысяч видов поющих насекомых). Особенно много их среди прямокрылых (кузнечики, саранча, сверчки) и у цикад. Если внимательно прислушаться (с помощью приборов) к однообразному, казалось, стрекотанию этих насекомых, то можно различить в нем такие нюансы, тона и ритмы, что звуки, издаваемые кузнечиками, цикадами и им подобными, можно смело сравнить с пением птиц.

Музыкальный инструмент у всех прямокрылых — две зазубренные, трущиеся друг о друга поверхности их хитиновой «кожи». Кузнечики, например, стрекочут, потирая одним крылом о другое. На левом крыле у них «смычок», на правом — пластиночка, по которой они водят «смычком».

У саранчи «скрипка» устроена иначе. У нее два «смычка» — задние ножки. Бедра у них зазубренные. Саранча трет ножками о крылья, и они звучат.

«Уже давно известно, что самцы прыгающих прямокрылых своим пением привлекают самок. Геген в 1910 году показал, что кузнечик может вызвать свою самку „по телефону“. Если подставить ему, когда он стрекочет, микрофон, который передает вызов через громкоговоритель, установленный в другом помещении, то самка подлетит к громкоговорителю и попытается даже проникнуть в него» (Реми Шовен).

Найдены и другие насекомые, самцы которых привлекают самку своей песней. Выяснен и характер самих песен. Все их можно разделить на пять групп: призывная песня самца, призывная песня самки, песня «обольщения», используемая самцами в непосредственной близости от самки, песня угрозы (тоже привилегия самцов) и звуки беспокойства, свойственные как самцам, так и самкам.

Выяснилось и вот еще что: призывная песня самцов сверчков привлекает не всех самок, а только неоплодотворенных. Оплодотворенные самки на нее не реагируют. Подсчитано число характерных песен у сверчков. У некоторых их целая дюжина. Китайцам такое пение нравится, и они разводят особенно многоголосых сверчков.

Песню угрозы самец сверчка исполняет, когда услышит стрекотание другого самца. Владелец территории идет навстречу чужаку. Если сверчки равных рангов, происходит драка. Если же нет, то сверчок более высокого ранга поет громче и чаще соперника. А последний отвечает серией нерешительных приглушенных стрекотаний или вовсе умолкает. Тогда устрашающая песня победившего сверчка постепенно переходит в песню призыва.

Цикады — самые замечательные музыканты из насекомых. Некоторые из них семнадцать лет в образе личинок проводят в молчании под землей, чтобы, выбравшись в последние недели жизни из заточения, огласить окрестные леса оглушительным стрекотанием. Живущие в тропиках цикады так громогласны, что песни их не уступают пронзительному свистку паровоза. Голоса других звучат визгливо, как циркулярная пила.

Поют только самцы. (Установлено, однако, что у европейских цикадок поют и самки, но так тихо, что без особой аппаратуры услышать их нельзя.) На нижней поверхности первого сегмента брюшка самцов есть пара выпуклых пластинок — цимбал. Когда цикада поет, сильные мышцы быстро притягивают цимбалы к телу насекомого, а затем отпускают и вновь притягивают. Цимбалы вибрируют (шестьсот колебаний в секунду!) и производят звук, сила которого нам уже известна.

В некоторых странах (в Японии, Китае, Индонезии и даже во Франции) цикад, как канареек, держат в клетках и наслаждаются их пением. Древние греки тоже любили цикад, утверждая, «что сами Музы обучили этих насекомых столь дивному искусству». Но римляне терпеть не могли.

В тропиках живут цикады, поющие хором. И у хора свой дирижер, он всегда запевает первым. Через некоторое время присоединяет к нему свой голос и другой самец — «аккомпаниатор». А затем уже запевают все цикады в округе. Если дирижер замолчит, то скоро смолкает и хор. Но, когда умолкнет «аккомпаниатор», хор продолжает петь.

Если тронуть легонько струну, она начнет колебаться и звучать. Чем чаще вибрирует струна, тем выше тон звука. А чем больше размах ее колебаний, тем он громче.

Точно так же и крылья насекомых, вибрируя в полете, жужжат на разные голоса. Если бы мы умели махать руками не менее быстро, чем они крыльями, то «жужжали» бы при ходьбе. Но даже наши самые подвижные мускулы едва ли могут сокращаться более, чем девять-двенадцать раз в секунду. Мышцы же насекомых за то же время сотни раз поднимут и опустят крылья.

У каждого вида насекомых свой тон жужжания: это значит, что крыльями они машут с разной быстротой. С помощью новейших электронных приборов установили: у комаров крылья колеблются 300–600 раз в секунду (у некоторых и 1000 раз!), у осы за то же время делают 250 взмахов, у пчелы — 200–250, а то и 400, у мухи — 190, у шмеля — 130–170, у слепня — 100, у божьей коровки — 75, у майского жука — 45, у стрекозы — 38, у саранчи — 20, а у бабочки — 5–12. Ее жужжания мы не слышим, потому что это уже инфразвук, к которому наше ухо глухо.

Ученые, рассматривая эту таблицу, подумали: а ведь неспроста у каждого насекомого свой код жужжания. Наверное, крылья, помимо своего основного назначения, несут и другую службу, ту, что у нас выполняет язык: информационную.

И это действительно так. Крылья насекомых — аппарат не только летательный, но и телеграфный. И сходство здесь не в одном лишь жужжании.

У комаров сигнал сбора — особое гудение крыльев. Насекомые тучами летят туда, откуда оно слышится. Комариных самцов особенно привлекают звуки с частотой 500–550 колебаний в секунду: в таком же темпе трепещут крылышки их подруг. Даже когда вокруг очень шумно, комары слышат эти сигналы. Ведь у них есть акустические селекторы и усилители: тонкие, длинные волоски на усиках. Они вибрируют в унисон с колебаниями той определенной частоты, с которой комариные самки машут крыльями. Раскачиваясь в такт с ними, волосики-камертоны передают обслуживающим их слуховым нервам информацию о звуках, которые в данный момент интересуют комаров.

Электротехники жалуются, что высоковольтные трансформаторы часто бывают забиты мошкарой. В гибели насекомых виновато романтическое влечение к прекрасному полу: многие трансформаторы гудят, оказывается, в унисон с комариными самками — это и губит введенных в заблуждение комаров-самцов.

Но когда комар, спасаясь от занесенной над ним карающей десницы царя природы, набирает третью скорость, его мотор жужжит совсем в другом тоне, чем на комариных гулянках. И этот звук служит сигналом тревоги для других комаров.

Даже исполненный хором комариный писк не идет ни в какое сравнение с громким треском крыльев стартующей или приземляющейся саранчи. Когда она набирает высоту и летит по прямой, то шумит меньше.

Дарвин писал о патагонской саранче: «Шум от их крыльев был подобен грохоту устремляющихся в бой колесниц». Говорят, что даже из кабины самолета слышно гудение крыльев приземляющейся вместе с ним саранчи.

Человеку этот мощный гул миллиардов трепещущих крыльев говорит о приближающейся восьмой казни египетской, от которой ничто не спасет. Для саранчи же он — сигнал к полету. «Все в воздух!» — вот что значит на языке самых прожорливых насекомых свист ветра, рассекаемого их крыльями.

Глухая саранча, у которой залеплены воском уши на брюшке, не проявляет никакого желания присоединиться к своим сородичам, отправляющимся в дальнюю путь-дорогу. Словно и не видит, что стая улетает. Но саранча не глухая снова и снова взмывает в небо, забывая о еде и об отдыхе, как только услышит переданную через громкоговоритель магнитофонную запись шума крыльев стартующей саранчи…

В 1959 году был изобретен прибор-шпион, который подслушивает разговоры пчел и передает их пасечнику в виде такого, например, предупреждения: «Пчелы поговаривают о бегстве. Отсаживай рой, пока не поздно!»

Пчелы, как и комары, не всегда жужжат одинаково. Когда они летят налегке или деловито собирают нектар, порхая с цветка на цветок, крылья у них работают в одном ритме. Но, возвращаясь в гнездо с тяжелой ношей, прибавляют обороты своему «двигателю», и он «воет» на самых высоких нотах. Поэтому пчелы, охраняющие входы в улей, издали услышав эту сирену, впускают пчел-сборщиц без всякого осмотра: ведь грабитель не вносит в дом добро, которое хотят украсть. Пчел же, прилетающих без груза — они гудят басовитее — внимательно обнюхивают и осматривают: свои ли это?

Потревоженные пчелы жужжат совсем иначе, чем во время мира. И это тоже сигнал тревоги и всеобщей мобилизаций.

И перед роением наполняют улей особенным гулом. Изобретатели электронного шпиона сконструировали его так, что как только загудит готовый к вылету рой, реле прибора срабатывает и в доме пасечника звенит звонок.

Доктор Эш, ученик Карла Фриша, установил, что пчелы, исполняя виляющий танец, жужжанием своих крыльев дополнительно поясняют, где искать медоносы. Эти сигналы напоминают «трескотню велосипедного мотора». Если мотор гудит примерно полсекунды, то до цветов, богатых нектаром, лететь двести метров. И чем громче трескотня, тем выше качество найденной пищи.

Разнотонным шумом крыльев пчелы отдают и приказы другого содержания. Однажды экспериментаторы стали свидетелями забавной сценки. Они заставили кружиться в улье электронную модель пчелы. Рядом с ней маленький динамик воспроизводил записанный на пленку трескучий аккомпанемент танца.

Сначала все шло хорошо: пчелы пытались понять робота. Но вдруг набросились на него и «убили». Вся модель была истыкана пчелиными жалами. Оказывается, особым треском крыльев сборщицы попросили электронную пчелу выдать из зобика пробу нектара, чтобы по его запаху точнее определить, на каких именно цветах искать медовое сырье. Но автомат тупо жужжал одно и то же: «Двести метров, двести метров, двести метров…» Пчелы решили, наверное, что имеют дело с идиотом, и расправились с ним на манер спартанцев. Впредь искусственные пчелы исследователя «были более осмотрительны».

Люди не обращают внимания на изменчивые интонации крылатой речи насекомых. Но сами насекомые, их враги и друзья прислушиваются к ним внимательно. Поэтому и «овцы в волчьих шкурах» — беззащитные мухи, подражающие окраской пчелам и осам, подделывают и свое жужжание, настраивая его на более высокие тона. Тогда только это обманывает врагов, и те не трогают шестиногих мимов, принимая копии за оригиналы.

Самцы некоторых видов плодовой мушки дрозофилы, неизменного подопытного животного генетических лабораторий, ухаживая за самками, тоже поют серенады взмахами крыльев. В полете они колеблются 200 раз в секунду. И столько же колебаний создают свадебную песню самца.

Ухаживают дрозофилы-самцы за самками довольно церемонно. Приманив самку своим «песнопением», самец сначала ласково гладит и постукивает лапками по брюшку самки. Затем ходит вокруг нее, трепеща крыльями, и они говорят о желании соединиться с ней в законном браке. Если самка отвергает по той или иной причине самца, несмотря на галантное ухаживание, она громко жужжит, и самец, смутившись, удаляется.

Первым, кто заметил, что трепыхание крыльев у насекомых служит средством общения друг с другом, был изобретатель пулемета X. Максим. Это был очень пытливый, любознательный человек. В 1878 году X. Максим установил фонари для освещения «Гранд юнион отеля» в Нью-Йорке. Сеть была присоединена к трансформатору, из которого неслись звуки, похожие на жужжание крылатых насекомых. Как-то вечером он увидел, что вокруг трансформатора вилось целое облако комаров. Это удивило Максима. Он внимательно рассмотрел пойманных комаров и был поражен, что все вьющиеся вокруг трансформатора насекомые — самцы. Он узнал их по перистым усам (у самок усики не ветвятся и похожи на палочки с немногими небольшими волосками).

И в последующие дни, как только начинал работать трансформатор, со всех ближайших мест к нему слетались комары. X. Максим решил, что в усиках комаров заключены органы слуха, а к трансформатору они летят потому, что его гудение похоже на жужжание крыльев самки.

X. Максим, чтобы лучше видеть, перенес эксперимент в комнату. Здесь он воспользовался камертоном, настроенным в унисон с жужжанием самки. Когда он ударял по камертону, тот начинал имитировать «голос» самки. Самец, посаженный невдалеке, услышав звучание, сейчас же разворачивался к камертону, поднимал усики, прислушиваясь и определяя, откуда идет звук.

«Научный журнал не принял сообщения об этих экспериментах, посчитав их слишком примитивными, и поэтому X. Максим опубликовал свои данные в виде письма в газету „Таймс“» (Р. Бертон.)

Теперь доказано, что X. Максим был прав: действительно комар слышит усами.

Из всех земноводных жабы и лягушки наиболее крикливы. Голоса их, усиленные мешками-резонаторами, которые вздуваются в углах рта или на горле, слышал каждый. Но слышат ли их сами крикуны? Еще сравнительно недавно среди ученых велись споры: глухие земноводные или нет. Теперь установлено, что не глухие, хотя и слышат хуже, чем звери и даже рыбы.

«При всем том структура звукового сигнала у земноводных гораздо сложнее, чем у поющих насекомых: может изменяться не только частота, но и тембр, зависящий от пропорции обертонов, а также длительность индивидуальных позывных и количество повторений. Наиболее четкие реакции вызываются обычно последним свойством, а не частотой колебаний и не тембром сигнала» (Реми Шовен).

Кваканье лягушек и жаб служит разным целям: здесь и призыв, обращенный к самке, и предостережение сопернику, и, возможно, звуковой «маяк», указывающий самкам направление к пруду, в котором они из года в год размножаются.

Все эти звуки произносятся с закрытым ртом, и все лягушки в округе, услышав этот крик, прыгают в воду.

Как и некоторые насекомые, лягушки поют хором (как он звучит, объяснять не приходится). Некоторые ученые считают, что в этом хоре есть и свой дирижер, как у цикад. Но наблюдения показали, что самая громогласная лягушка или жаба не вожак и запевала. И вообще вожаков у земноводных нет, нет и иерархии.

Зато некоторые из них поют дуэтом (например, квакши, древесные лягушки). Иногда присоединяет к ним свой голос и третий певец, получается довольно слаженное трио, они поют, «сохраняя строгую очередность, и каждый издает свою, отличную от других ноту».

В главе о территории мы уже говорили о пении птиц, исполняемом для охраны своего ревира и привлечения самки.

Криком предупреждают птицы друг друга об опасности. Как только взрослый дрозд подает сигнал тревоги, сейчас же его птенцы (даже однодневные!) замолкают, перестают пищать и затаиваются в гнезде.

Птенцы чайки в такой же ситуации припадают к земле.

Когда чайки сменяют друг друга на гнездах, они заявляют о своем намерении не только приподношением травинок и веточек, но и особым криком. Если партнер и после этого не сходит с гнезда, то сменяющий родитель просто силой сгоняет его с яиц и садится сам. У многих птиц есть звуки, которые означают примерно следующее: «Уступи мне место на гнезде!»

Нам кажется, что крики всех чаек, крачек, гусей, уток и прочих звучат однаково. Но, как видно, это не так.

Крачки, самец и самка, насиживают яйца по очереди. Примерно через час они сменяют друг друга. Над птицей, сидящей в гнезде, кружатся сотни других крачек. Она не обращает на их крики никакого внимания. Но стоит еще издали и даже негромко подать голос ее партнеру, она сейчас поднимает голову и высматривает его. Иногда крачка даже дремлет на яйцах, закрыв глаза, но сразу же пробуждается, как только вдалеке раздастся возглас супруга.

Птицы различают по голосу и своих птенцов. Когда исследователи рисовали сажей на их спинах и головах лишние пятна, так что внешность птенцов сильно менялась, родители, увидев своих загримированных отпрысков, сначала очень удивлялись. Готовые прогнать прочь своих детей, становились в угрожающие позы. Но стоило птенцу слегка пискнуть, как картина менялась: родители успокаивались, уже безо всякого сомнения принимали в лоно семьи перекрашенных птенцов.

Звуковые сигналы, которыми обмениваются родители и дети, у птиц разнообразны. Тут и крики тревоги, о которых мы уже знаем, и сигналы сбора, призыв к корму или просто выражения ласки и удовольствия. Курица квохчет по-особенному, когда приглашает цыплят следовать за собой. Отставший цыпленок писком зовет мать. Она возвращается назад и активно ищет малыша. Но если отставшего цыпленка накрыть прозрачным колпаком, она увидит его, но равнодушно пройдет мимо, так как не слышит писка.

«Призыв к еде» не только своих птенцов, но и взрослых сородичей замечен у некоторых птиц, например у чаек и уток. Если чайка найдет немного еды, она съедает ее молча, а когда еды много, характерным криком сзывает других чаек разделить с ней трапезу.

«И у птиц, и у млекопитающих сигналы тревоги всегда пронзительны, резки и либо длительны, либо многократно повторяются. Крики угрозы не так пронзительны, но тоже резки, как, например, рычание собак (кстати, лишь немногие знают, что воробьи в аналогичных случаях тоже издают весьма странный звук, похожий на рычание). Песни призыва, исполняемые родителями, звучат обычно нежно, на низкой частоте, и повторяются» (Реми Шовен).

Как млекопитающие общаются между собой криками, мычанием, ржанием, воем, ворчанием и прочее, с давних пор знакомо человеку. Но есть у зверей и неслышная нам «речь» — ультразвуковая. Открыта она была впервые у летучих мышей.

С физической точки зрения всякий звук — это колебательные движения, распространяющиеся волнообразно в упругой среде.

Чем больше вибраций совершает в секунду колеблющееся тело (или упругая среда), тем выше частота звука. Самый низкий человеческий голос (бас) обладает частотой колебаний около восьмидесяти раз в секунду или, как говорят физики, частота его колебаний достигает восьмидесяти герц. Самый высокий голос (например, сопрано перуанской певицы Имы Сумак) около 1400 герц.

В природе и технике известны звуки еще более высоких частот — в сотни и даже миллионы герц. Человеческое ухо воспринимает звуки с частотой колебаний лишь до двадцати тысяч герц. Более высокочастотные акустические колебания называют ультразвуком, его волнами летучие мыши и «ощупывают» окрестности.

Ультразвуки возникают обычно в гортани летучей мыши. Здесь вроде своеобразных струн натянуты голосовые связки, которые, вибрируя, производят звуки. Ведь гортань по своему устройству напоминает обычный свисток. Выдыхаемый из легких воздух вихрем проносится через нее, возникает «свист» очень высокой частоты: до 150 тысяч герц, человек его не слышит.

Летучая мышь периодически задерживает поток воздуха, затем он с такой силой вырывается наружу, словно выброшен взрывом. Давление проносящегося через гортань воздуха вдвое больше, чем в паровом котле. Неплохое достижение для зверька весом в 5–20 граммов!

В гортани летучей мыши возбуждаются кратковременные высокочастотные звуковые колебания — ультразвуковые импульсы. В секунду следует от 5 до 60, а у некоторых видов до 200 импульсов. Каждый импульс, «взрыв», длится 0,002–0,005 секунды (у подковоносов — 0,05–0,1 секунды).

Краткость звукового сигнала — очень важный физический фактор. Только из-за краткости возможна точная эхолокация, то есть ориентировка с помощью ультразвуков.

От препятствия, которое удалено на семнадцать метров, отраженный звук возвращается к зверьку приблизительно через 0,1 секунды. Если звуковой сигнал продлится дольше, то его эхо, отраженное от предметов, расположенных ближе семнадцати метров, будет восприниматься одновременно с исходным звучанием. А ведь по промежутку времени между концом посылаемого сигнала и первыми звуками вернувшегося эха летучая мышь инстинктивно получает представление о расстоянии до предмета, отразившего ультразвук. Поэтому звуковой импульс так краток.

Эхолокатор летучих мышей — очень точный навигационный «прибор»: он в состоянии запеленговать даже микроскопически малый предмет диаметром всего 0,1 миллиметра! И только когда экспериментаторы уменьшили толщину проволоки, натянутую в помещении, где порхали летучие мыши, до 0,07 миллиметра (толщина человеческого волоса), зверьки стали натыкаться на нее.

Летучие мыши наращивают темп эхолотирующих сигналов примерно за два метра от проволоки. Значит, за два метра они ее и «нащупывают» своими «криками». Но летучая мышь не сразу меняет направление, летит прямо на препятствие и лишь в нескольких сантиметрах от него резким взмахом крыла отклоняется в сторону.

С помощью эхолотов, или сонаров (так был назван изобретенный в конце тридцатых годов подводный эхолокатор; он успешно применялся в последней войне для обнаружения неприятельских подводных лодок), которыми наделила их природа, летучие мыши не только ориентируются в пространстве, но и охотятся за своим хлебом насущным: комарами, мотыльками и прочими ночными насекомыми. Эхолоты же служат у них и средством коммуникации друг с другом. В некоторых опытах зверьков заставляли ловить комаров в большом лабораторном зале. Их фотографировали, взвешивали — словом, все время следили, насколько успешно они охотятся. Одна летучая мышь весом в 7 граммов за час наловила 1 грамм насекомых. Другая малютка, которая весила всего 3,5 грамма, так быстро глотала комаров, что за четверть часа «пополнела» на 10 процентов. Каждый комар весит примерно 0,002 грамма. Значит, за пятнадцать минут охоты было поймано 175 комаров: каждые шесть секунд — комар! Довольно резвый темп.

Дональд Гриффин, исследователь сонаров летучих мышей, говорит, что если бы не эхолот, даже всю ночь летая с открытым ртом, летучая мышь поймала бы «по закону случая» одного-единственного комара.

Сначала думали, что природными сонарами обладают только мелкие насекомоядные летучие мыши вроде наших ночниц и нетопырей, а крупные летающие лисицы, или собаки, пожирающие тонны фруктов в тропических лесах, их будто бы лишены. Возможно, это так, но тогда роузеттус представляет исключение, потому что летающие лисицы этого рода наделены эхолокаторами.

В полете роузеттусы все время щелкают языком. Звук (рожденный не гортанью, а языком!) прорывается наружу в углах рта, которые у роузеттуса всегда приоткрыты. Щелчки несколько напоминают своеобразное цоканье языком, как делают иногда люди, осуждая что-нибудь. Примитивный сонар летучей собаки (или лисицы, или крылана — и так их называют!) работает, однако, достаточно точно: миллиметровую проволоку он засекает с расстояния в несколько метров.

Все без исключения мелкие летучие мыши из подотряда микрохироптера (то есть микрорукокрылые) наделены эхолотами. Но модели этих «приборов» у них разные. Исследователи выделяют в основном три типа природных сонаров: шепчущий, сканирующий и стрекочущий (или частотно-модулирующий).

Шепчущие летучие мыши обитают в тропиках Америки. Многие из них, подобно летучим собакам, питаются фруктами либо сосут кровь (вампиры!). Ловят также и насекомых, но не в воздухе, а на листьях растений. Их эхолотирующие сигналы — очень тихие и короткие щелчки. Каждый звук длится 0,001 секунды и очень слаб. Услышать его могут только очень чувствительные приборы. Иногда, правда, летучие мыши-шептуны «шепчут» так громко, что и человек их слышит. Но обычно сонар их работает на частотах 150 килогерц.

Сканируют подковоносы. Некоторые из них обитают на юге нашей страны: в Крыму, на Кавказе и в Средней Азии. Подковоносами они названы за наросты на морде, вроде кожистой подковы двойным кольцом окружающие ноздри и рот. Наросты не праздничные украшения: это своего рода мегафон, направляющий звуковые сигналы узким пучком в ту сторону, куда смотрит летучая мышь. (Подковоносы посылают ультразвуки в пространство не через рот, а через ноздри.)

Подковоносы пользуются на охоте продолжительными, если сравнивать их с «криками» других летучих мышей, и однотонными звуками. Каждый сигнал длится десятую или двадцатую долю секунды, и частота его звучания не меняется: всегда равна 85–120 килогерцам в зависимости от вида животного.

Но наши обычные летучие мыши и их родичи из Северной Америки эхолотируют пространство модулированными по частотам звуками, как лучшие сонары, созданные человеком. Тон сигнала постоянно меняется, значит, меняется и частота отраженного звука. А это, в свою очередь, означает, что в каждый данный момент высота принимаемого звука не совпадает с тоном отправляемого в это время сигнала. И неспециалистам ясно, что такое устройство значительно облегчает эхолотирование.

Американская малая бурая ночница начинает свое «стрекотанье» звуком с частотой около 90 килогерц, а заканчивает его сигналом в 45 килогерц. За 0,002 секунды, пока длится ее «крик», он пробегает по шкале частот вдвое более длинный диапазон, чем весь спектр воспринимаемых человеческим ухом звуков! В «крике» около пятидесяти звуковых волн, но среди них нет и двух одинаковой длины. Таких частотно-модулированных сигналов следует 10 или 20 каждую секунду. Приближаясь к препятствию или к ускользающему комару, летучая мышь учащает сигналы. Теперь уже она «стрекочет» не 10–20, а 200 раз в секунду.

За миллионы лет эволюции ночные насекомые приобрели немало защитных приспособлений от ультразвука. Многие ночные мотыльки, например, густо покрыты мелкими волосками. Дело в том, что мягкие материалы: пух, вата, шерсть (и женские волосы!) поглощают ультразвук. Значит, мохнатых мотыльков труднее запеленговать, чем не «лохматых».

У некоторых ночных насекомых развились чувствительные к ультразвуку органы слуха, которые помогают им заблаговременно узнать о приближающейся опасности. Попадая в радиус действия эхолота летучей мыши, они начинают метаться из стороны в сторону, пытаясь выбраться из опасной зоны. Ночные бабочки и жуки, запеленгованные летучей мышью, прибегают даже к такому тактическому приему: складывают крылья и падают вниз, замирая в неподвижности на земле.

У этих насекомых органы слуха воспринимают обычно звуки двух разных диапазонов: низкочастотного, на котором они «разговаривают» с сородичами, и высокочастотного, на котором работают сонары летучих мышей.

К промежуточным частотам (между двумя этими диапазонами) они глухи.

Больше того! Стало известно, что некоторые ночные бабочки сами издают ультразвуки. И вот что самое странное: эти ультразвуки… отпугивают летучих мышей!

Настигая такую бабочку, летучая мышь метрах в двух от нее круто меняет направление и удаляется прочь. То же происходит, если в момент приближения летучей мыши к насекомому, не издающему ультразвуки, воспроизвести записанные на магнитофонную ленту «щелчки» тех бабочек, у которых такая способность есть: летучая мышь тоже разворачивается и улетает.

Чем пугают ее ультразвуки насекомых? Неизвестно. Есть предположение, что щелчки мотылька предупреждают летучую мышь о том, что насекомое, их производящее, плохое на вкус или ядовитое и лучше его не трогать.

Кроме летучих мышей, лучше всего изучены сонары дельфинов. Эти умные животные очень «болтливы». Ни минуты не молчат. Большая часть их криков составляет разговорный, так сказать, лексикон. Служит для разного рода коммуникаций друг с другом. Другие же — обслуживают сонары.

Дельфин афалина свистит, щелкает, хрюкает, лает, визжит на разные голоса и в разном диапазоне частот. Но когда он плывет «молча», его сонар постоянно ощупывает окрестности «дождем» быстрых криков или, как говорят еще, клаков. Они длятся не больше нескольких миллисекунд и повторяются обычно 15–20 раз в секунду. А иногда и сотни раз!

Малейший всплеск на поверхности — и дельфин сейчас же учащает крики, «ощупывая» погружающийся предмет. Эхолокатор дельфина настолько чувствителен, что даже маленькая дробинка, осторожно опущенная в воду, не ускользнет от его внимания. Рыба, брошенная в водоем, засекается немедленно. Дельфин пускается в погоню. Не видя в мутной воде добычу, безошибочно преследует ее. Вслед за рыбой точно меняет курс.

Если опустить в небольшой бассейн несколько десятков вертикальных стержней, дельфин быстро плывет между ними, не задевая их. Однако крупноячеистые сети он, по-видимому, не может обнаружить своим сонаром. Мелкоячеистые «нащупывает» легко.

Дело здесь в том, наверное, что крупные ячеи слишком «прозрачны» для звука, а мелкие отражают его почти как сплошная преграда.

Считают, что клаки необходимы дельфину для ближней ориентировки. Общая разведка местности и ощупывание более тяжелых предметов производится свистом. И свист этот частотно модулирован! Но начинается он низкими частотами, а заканчивается высокими (у летучих мышей, как мы уже знаем, наоборот).

Другие представители отряда китообразных — кашалоты, финвалы, блювалы и белухи — тоже «разговаривают» и ориентируются с помощью ультразвуков. Вот только не совсем ясно, как издают они эти звуки. Одни полагают, что дыхалом, то есть ноздрей, и воздухоносными мешками дыхательного канала, другие, что горлом. Хотя настоящих голосовых связок у китов и нет, но их с успехом, как считают, могут заменить странные наросты на внутренних стенках гортани. А может быть, и дыхало и гортань в равной мере обслуживают передающую систему сонара.

В сравнительно недавние времена биофизики с изумлением установили, что природа, по-видимому, не очень скупилась, когда наделяла своих детей сонарами. От летучих мышей к дельфинам, от дельфинов к рыбам, птицам, крысам, мышам, обезьянам и морским свинкам и жукам переходили исследователи со своими приборами, тут и там обнаруживая ультразвуки.

Эхолотами вооружены, очевидно, многие птицы. Издают звуки небольшой частоты (20–80 килогерц) морские свинки, крысы, сумчатые летяги и даже некоторые южноамериканские обезьяны.

Мыши и землеройки в экспериментальных лабораториях, прежде чем пуститься в путь по темным закоулкам лабиринтов, в которых этологи испытывали их память, посылали вперед стремительных разведчиков — ультразвуки. В полной темноте зверьки отлично находят норы в земле. Возможно, и тут помогает сонар: из этих дыр эхо не возвращается.

Зрение — первейшее чувство у многих животных, особенно у птиц, рыб, осминогов, каракатиц, кальмаров, обезьян и у человека, потомка последних.

Из всех животных, пожалуй, лучше всего изучен глаз лягушки. Его сетчатка, получив зрительную информацию, тут же ее оценивает и девять десятых всех поступивших сигналов уже в готовом виде в форме «приказа» передает в мозг, прямо в рефлекторный отдел, откуда автоматически следуют импульсы действия (у кошки, например, лишь одна десятая зрительных восприятий направляется непосредственно в рефлекторный центр, прочие — в кору мозга для необходимой обработки). Можно сказать, что мозг лягушки «не раздумывает», получив зрительное предупреждение: хватать, удирать или притаиться. Это за него уже «продумала» сетчатка. И мозг тут же мобилизует в соответствии с ее «приказом» мускулатуру тела.

Но поскольку сетчатка не весь мозг, а только его «частичка», и, бесспорно, менее совершенный «счетно-решающий» механизм, лягушка нередко ошибается. Особенно там, где решение должно быть принято с учетом тонких деталей. Например, определение пригодности в пищу мелких живых и неживых перемещающихся объектов. Тут принимающий немедленные решения лягушкин глаз нередко, толком не разобравшись, побуждает ее хватать и несъедобное: бусинку, которую мы дергаем за ниточку, либо и вовсе движущееся темное пятно.

Но это не беда, ничего страшного не случится: лягушка выплюнет негодное и впредь, возможно, станет разборчивее. Зато такое физиологическое устройство — ответственность в выборе решений, данная сетчатке, — намного ускоряет реакции. А это очень важно, когда животное, добывая пропитание, имеет дело с насекомыми.

Удачную охоту обеспечивают специализированные клетки сетчатки — так называемые ганглиозные. У кошки только два типа таких клеток, а у лягушки четыре. Каждый выполняет свою задачу. Одни регистрируют темные пятна ближайшего окружения: затененные места ландшафта. Словно держат под постоянным наблюдением резервные пункты отступления и укрытия от врага или зноя. Другие, условно именуемые «детекторами контура», замечают лишь резкие границы света и тени. Несут, по-видимому, сторожевую службу. Ведь именно темным пятном с тенью, предшествующей или сопутствующей ему, обычно появляется враг. «Детекторы событий», ганглиозные клетки третьего типа, фиксируют всякое движение вообще: приближается ли, скажем, темное пятно или замерло — и вносят необходимые коррективы в оценку происходящего, после чего следует и соответствующая реакция лягушки. Эти клетки как регистраторы первого предупреждения согласованно сотрудничают с клетками четвертого типа — «детекторами насекомых», которые фиксируют перемещение мелких объектов.

Теперь нам более понятны физиологические причины автоматизма в поведении лягушки. Пусковой механизм реакций на движение у нее свой для каждой из трех размерных групп и все время на взводе, он реализует ответные действия на увиденное совершенно рефлекторно. Бездумно, но зато немедленно.

В арсенале средств оповещения, который вмещает только глаз лягушки, действуют и другие сверхчувствительные оптические структуры, способные молниеносно определить скорость подвижного объекта, даже если он приближается или удаляется прямо по сагитальной линии, то есть в направлении к глазу или от него. С такой точностью, как лягушка, никто из людей это делать не умеет. Правда, мозг самых опытных и способных (особый дар!) шоферов в момент обгона автоматически совершает нечто подобное. А глаз лягушки безошибочно оценивает не только скорость, направление, характер движения (поступательное, беспорядочное, колебательное) всех попавших в поле зрения объектов, но и степень их ускорения.

Не чужды разного рода оптические усовершенствования и рыбьим глазам. В пресных водах Центральной и севера Южной Америки плавает презанятная четырехглазка. Сама, как положено, в воде, а глаза — наполовину над поверхностью. Они разделены на две камеры: верхние (с более плоским хрусталиком) ведут наблюдение за воздухом, нижние смотрят в воду.

Не хуже в этом смысле и глаза глубоководных родичей обычных лососей. Батилихнопс, самый крупный из них (до полуметра), имеет в каждом глазу по два глазных яблока. Одно, большое, видит то, что вверху, а другое смотрит вниз и в стороны. Другие глубоководные «лососи» наделены телескопическими глазами. Они цилиндрами удлинены вверх, поля их зрения сближены и потому бинокулярны.

Даже где-нибудь в девственно чистой воде океана яркость освещения при погружении убывает примерно в десять раз на каждые 50 метров. В 400 метрах от поверхности дневное светило бессильно. В этом вечном мраке некоторые рыбы обходятся без зрения, слепыми рождаются и умирают. Другие, напротив, обзавелись огромными глазами, с очень сильными линзами и небывало чувствительной сетчаткой: в ней на каждом квадратном миллиметре 25 миллионов светочувствительных клеток! Как ни у кого на суше.

«На больших глубинах глаза могут быть полезны лишь для того, чтобы обнаружить свет, излучаемый рыбами и другими животными» (Роберт Бертон).

Интересно, что в мире животных есть конвергентная аналогия с рыбами-четырехглазками.

Есть ли у нас пруд или речная заводь, где летом не вертелись бы вертячки? Маленькие черненькие жучки, они целыми днями скользят в веселом «танце» по поверхности воды, словно по льду.

Вертячки охотятся. Высматривают добычу и над водой и под водой одновременно! Им не приходится оставлять один наблюдательный пункт ради другого: глаза их разделены на подводные и надводные доли. Словно у жуков по четыре глаза: два высматривают все интересное в пруду, а два ведут наблюдение за воздухом.

У самцов поденок тоже, по существу, по два глаза с каждой стороны, один с крупными, другой с мелкими фасетками.

Что такое фасетки? Это удлиненные простые глазки (омматидии), образующие все вместе сложный, или фасеточный, глаз взрослых насекомых.

В каждом омматидии — соединенная нервом с мозгом воспринимающая свет клетка. Поверх нее — удлиненный хрусталик. Оба, светочувствительная клетка и хрусталик, окружены непроницаемым для света чехлом из пигментных клеток. Лишь сверху оставлено отверстие, но там хрусталик прикрыт прозрачной роговицей. Она общая для всех омматидиев, плотно прилегающих друг к другу и соединенных в один фасеточный глаз. В нем может быть всего 300 омматидиев (самка светлячка), 4 тысячи (комнатная муха), 9 тысяч (жук-плавунец), 17 тысяч (бабочки) и 10 тысяч — 28 тысяч у разных стрекоз.

Каждый омматидий передает в мозг только одну точку из всей сложной окружающей картины мира. Из множества отдельных точек, увиденных каждым омматидием, складывается в мозгу насекомого мозаичное «панно» разных предметов ландшафта.