100 знаменитых загадок природы

С точки зрения биологии, дельфины – подсемейство морских млекопитающих семейства дельфиновых подотряда зубатых китов. В мире существует около 50 видов дельфинов, которые довольно сильно различаются между собой: белобочки, афалины (два вида), серые дельфины, касатки, морские свиньи, гребнезубые дельфины… История происхождения дельфинов настолько необычна, что легла в основу множества фантастических рассказов. Ученые относят их к вторично-водным животным. Их предки (являющиеся также предками копытных животных) жили на суше, но около 70 млн лет назад по каким-то причинам вернулись в океан.

Дельфины – прекрасные пловцы и ныряльщики. Ученые долго пытались найти объяснение парадоксу Грея: плывущий дельфин тратит в два раза меньше энергии, чем того требуют законы гидродинамики. Не так давно выяснилось, что секрет такого экономного расхода энергии – особое строение кожного покрова, которое гасит турбулентные завихрения, возникающие при движении. Был проведен целый ряд экспериментов с покрытием для кораблей и подводных лодок, и расход топлива для опытных образцов резко снизился. К запасам кислорода дельфины также относятся крайне экономно. По сравнению с человеком, который использует всего лишь 20 % вдыхаемого кислорода, дельфин способен усвоить до 80 %. Часть кислорода используется сразу же, а часть запасается в крови и мышцах. Именно это и позволяет дельфинам проводить под водой до получаса.

Водная среда изменила не только внешний облик дельфинов, но и их систему восприятия. В отличие от наземных животных, для которых главным является зрение, водные животные, как правило, вынуждены полагаться на другие чувства, в первую очередь – на слух. Дельфины могут воспринимать гораздо больший диапазон звуковых частот, чем человек. Человеческое ухо воспринимает звуковые волны частотой до 15–20 кГц, ухо дельфина – до 150–200 кГц. Но это еще не все. Его слух в 100 раз чувствительнее человеческого, да и способность различать звуки и раскладывать общий звуковой фон на составляющие частоты в 3–4 раза превосходит человеческие возможности. Все это позволяет дельфинам ориентироваться в воде при помощи эхолокации. Анализируя отраженный сигнал, дельфины безошибочно находят в воде шарики диаметром 3 мм, различают натянутую поперек бассейна проволоку толщиной 0,15 мм. Эхолот дельфина настолько совершенен, что позволяет ему определять не только размер предмета, но и материал, из которого он изготовлен. Опыты показали, что дельфин не только не путает живую рыбу с муляжом, но и способен среди одинаковых по форме и размеру предметов различить, например, пластмассовые и металлические.

Впрочем, те, кто считает, что у дельфинов плохое зрение, сделают большую ошибку. Оно, по человеческим меркам, вполне нормальное, причем не только в воде, но и в воздухе. Способность видеть одинаково хорошо в разных стихиях – редкое явление в природе. Коэффициенты преломления воды и воздуха сильно отличаются, именно поэтому аквалангисты при погружении пользуются маской. В ходе эволюции строение глаза дельфина изменилось таким образом, что вместо одной образовалось две области, определяющих остроту зрения, причем не в центре, а на периферии сетчатки.

Интеллектуальные способности дельфинов пока что мало изучены. Известно, что они обладают прекрасной памятью, мгновенно реагируют на малейшие изменения окружающей среды, способны решать простейшие логические задачи. Кстати, дельфины – единственные существа, кроме людей, которые легко узнают себя в зеркале. Исследовательской группе из Калифорнийского университета под руководством Лори Марино удалось установить, что интеллектуальная эволюция дельфинов началась приблизительно 35 млн лет назад. Судя по размерам черепов древних дельфинов, именно в это время у них резко увеличился объем головного мозга. Следующий скачок произошел примерно 15 млн лет назад. В это время мозг дельфина еще раз увеличился в размерах и по своим параметрам стал близок к современному человеческому.

В 1872 году, впервые исследовав мозг дельфина, немецкий физиолог М. Тидеман был поражен: он оказался намного больше, чем у обезьяны, и практически не уступал человеческому. Швейцарец А. Портман, проводивший исследования умственных способностей животных, выяснил, что дельфин находится на втором месте после человека, значительно опережая слона и обезьяну. Однако дельфинов продолжали считать всего лишь сообразительными животными. Первым, кто заговорил о возможной разумности дельфинов, был Джон Лилли, долгое время изучавший их в различных условиях. Тогда казалось возможным использовать способности дельфинов к звукоподражанию, чтобы научить их разговаривать с людьми по-английски. Как это часто бывает, все началось с незначительного эпизода.