Беседы о бионике

Не менее поразительна точность эхолокации дельфинов. Опытами установлено, что дельфины способны определять направление на цель при расстояниях в десятки метров с точностью не менее 30'. В экспериментах, проводившихся советскими учеными на Черном море, афалины безошибочно подплывали, например, к дробинке диаметром 4 мм, брошенной в море на расстоянии 20 — 30 м от животного, предварительно прощупав ее звуковым пучком. В опытах Норриса знакомая уже нам афалина Алиса с глазами, закрытыми резиновыми наглазниками, и плотно заткнутым носом вслепую определяла с большой точностью размеры шариков, которые бросал в воду экспериментатор. Сначала Норрис и его коллега Тернер научили Алису различать два стальных шара — маленький диаметром 3,75 см и большой диаметром 6,25 см. Если животное выбирало большой шар, то оно получало в награду рыбу. "Затем, — рассказывает Норрис, — мы закрыли глаза Алисе и постепенно увеличивали размер маленького шара. С закрытыми глазами, выбирая между шарами диаметром 5 и 6,25 см, Алиса не ошиблась ни разу на протяжении сотни опытов. Даже когда диаметры шаров составляли 5,62 и 6,25 см, она в большинстве случаев не ошибалась, хотя и были случайные ошибки. Эта разница в 0,6 см так мала, что вы с трудом можете ее обнаружить невооруженным глазом". Далее эксперименты показали, что, пользуясь своей сонарной системой, дельфин способен обнаружить металлическую проволоку диаметром 0,2 мм в 77% случаев.

Изучая работу локационного аппарата дельфина, ученые обнаружили еще одну очень важную его особенность: издаваемые животным ультразвуки, отражаясь от окружающих предметов, позволяют ему определять не только местоположение последних, но и их форму, природу, структуру. Так, например, в опытах Норриса с афалиной Алисой животное с плотно закрытыми глазами легко отличало при помощи своего сонара, издававшего скрипы, желатиновую капсулу, наполненную водой, от куска рыбы такой же величины. В экспериментах Келлога и его коллег подопытные дельфины Альберт и Бетти в кромешной тьме безошибочно отличали форель длиной 15 см от кефали длиной 30 см — форель им нравилась явно больше. В другом опыте крупной кефали дельфины предпочли вдвое меньшего пятнистого горбыля. Когда обеих рыб погружали в бассейн, афалины почти всегда устремлялись к горбылю: в первых 16 испытаниях Альберт ошибся только четыре раза, а в 140 последующих — ни одного раза! Когда горбыля подвешивали за стеклянным экраном (рыба была видна глазом, но недоступна для эхолокации), а кефаль — перед ним (она была доступна для ультразвукового распознавания), то дельфин никогда не пытался ловить горбыля и довольствовался кефалью. П. Т. Асташенков указывает, что дельфины могут обнаруживать стаю рыб и различать их породу на расстоянии 3 км!

Итак, все известные нам сегодня достоинства гидролокатора дельфинов убедительно говорят о том, что эта биологическая система является непревзойденным образцом для каждого инженера, занимающегося разработкой гидролокационной техники. Вместе с тем приходится признать, что принципы устройства и функционирования локатора у дельфина исследованы пока значительно хуже, чем у летучих мышей. Многое остается еще неясным и для биоников и для инженеров. Неизвестно, например, каким образом удается китообразным по отраженным звукам предельно точно различать величину и даже структуру предмета. Не ясно, применяют ли дельфины высокочастотные импульсы и "ультразвуковой прожектор" для дальнего эхолоцирования. Не выяснено также, на каком максимальном расстоянии еще достаточна точность их гидролокатора и какие частоты используются для дальней локации. Для ответа на все эти и множество других вопросов ученым придется поставить еще не одну серию опытов, произвести не одно исследование дельфиньего сонара.

Гидролокатор дельфинов совершенствовался тысячелетиями. За это время природа "испытала" несчетное количество возможных технических решений и "выбрала" самые лучшие. Все это лучшее бионика, надо полагать, в недалеком будущем познает и передаст творцам локационных систем для создания новых гидролокаторов, достигающих по своему совершенству живых локаторов дельфина.

Значительный интерес проявляют ныне бионики и к акулам. Научные исследования показали, что акула подобна управляемой торпеде. По всей вероятности, на след жертвы ее "наводит" не сильно развитое обоняние, как думали раньше, а настоящая локационная система, с помощью которой она воспринимает всевозможные звуки и колебания. В одном из университетов США сейчас тщательно изучается способность акул к самонаведению на жертву. Механизм самонаведения акул предполагается приспособить для создания управляемого оружия.