Этот обыкновенный загадочный дельфин

Наверное, всем известно, что звук — это очень быстрые (с частотой от нескольких десятков до десятков тысяч колебаний в секунду) упругие колебания, которые волнообразно распространяются в воде, воздухе или другом веществе. Но упругие свойства разных веществ очень сильно различаются. Воздух — очень «мягкая» среда: его можно заметно сжать, приложив даже относительно не большое усилие. Жидкости, в том числе вода, намного более «жесткие» среды: можно приложить к воде очень большое давление, но объем ее заметно не изменится. В школьных учебниках даже пишут, что вода несжимаема. Это, конечно, не совсем точно: если бы вода была совсем несжимаема, то упругие волны, в том числе звук, совсем не могли бы в ней распространяться, а на самом деле звук распространяется в воде очень даже хорошо. Но действительно сжимаемость воды в тысячи раз меньше, чем воздуха. Поэтому хотя основной принцип возникновения звуковых волн в воде и в воздухе совершенно одинаков, но по своим характеристикам волны в этих двух средах различаются очень сильно.

Ну а что касается тканей нашего тела, то ведь они в значительной степени состоят из воды, поэтому акустические свойства живых тканей очень близки к свойствам воды, то есть значительно отличаются от свойств воздуха.

Поэтому когда звук, распространяющийся в воздухе, достигает поверхности нашего тела намного более жесткого, чем воздух, — он как бы наталкивается на препятствие. Звук практически не проникает внутрь тела, а почти полностью отражается от него. Естественно, что если бы орган слуха был полностью спрятан внутри нашего тела, то звук не мог бы его достигнуть. Поэтому нам (как и всем животным, живущим в воздушной среде) не обходим слуховой проход — специальный, заполненный воздухом канал, по которому звук беспрепятственно проводится прямо до органа слуха. Там специальная мембрана — барабанная перепонка — отзывается вибрацией на приходящие звуковые волны и передает эти колебания дальше по назначению.

Но и способность звука отражаться от тканей тела то же с пользой используется нашим организмом: именно благодаря такому отражению ушная раковина может работать как хороший рефлектор. Форма ушной раковины такова, что звук, отраженный от ее внутренней поверхности, фокусируется, концентрируется как раз в области слухового отверстия.

Совершенно иная ситуация создается в воде. Поскольку акустические свойства воды и тканей тела очень близки, звуковые волны, распространяющиеся в воде, почти «не замечают» границы между водой и телом животного, они свободно проникают прямо внутрь живых тканей. Под водой тело животного становится практически «прозрачным» для звука! А раз так, то не нужен никакой специальный канал для подведения звуковых волн к органу слуха: волны приходят к нему прямо сквозь тело. Ушная же раковина становится попросту бесполезной: ясно, что если она прозрачна для звуковых волн, то не может их отражать, не может выполнять роль рефлектора.

Вот почему на поверхности тела дельфина мы не видим ни ушной раковины, ни отверстий слуховых проходов. Животное прекрасно обходится без них.

Но, как оказалось, нечто, выполняющее роль слуховых проходов, у дельфинов все же есть. Но на обычный слуховой проход, какой мы видим у себя или у нашей кошки, или собаки, это ни капельки не похоже. Я уже говорил, что по способности проводить звук ткани живого тела довольно похожи на воду. В общем-то, это верно, но все-таки живые ткани — не совсем вода, и у разных тканей — кожи, мышц, кости — свойства заметно различаются. Так что какие-то ткани проводят звук лучше, а какие-то хуже. А нельзя ли из тех тканей, которые проводят звук лучше, чем другие, соорудить такой звуковод, канал для проведения звука, чтобы звук попадал к органу слуха легче и с наименьшими потерями? Выяснилось — можно. И такой звуковод в голове дельфина есть. Но расположен он... Готов поспорить: тот, кто раньше не читал и не слышал об этом, сам ни за что не догадается, где устроен звуковод в дельфиньей голове. Оказалось — в нижней челюсти!

А впрочем, если посмотреть на это непредвзято, почему бы и нет? Нижняя челюсть занимает очень выгодное положение, чтобы устроить звуковод именно в ней. Челюсти дельфина вытянуты довольно далеко вперед, по этому звук, приходящий к нему спереди (а для любого животного это самое важное направление), первым де лом достигает челюстей. А нижняя челюсть и у дельфина, и у других животных, и у нас с вами прикрепляется к черепу как раз под тем местом (оно называется барабан ной костью), где и расположен орган слуха. Так что уст роить там звуковод — прямой резон.