На пути к бионике

Уже из этих опытов стало ясно, что дельфины обнаруживают пищу и различают самые разнообразные предметы под водой с помощью высокочастотных "скрипов" и эха. Однако окончательно эта рабочая гипотеза была подтверждена серией экспериментов, проведенных профессором Флоридского университета Уинтропом Келлогом. Во флоридском аквариуме "Мериленд" было два обученных дельфина - Альберт и Бетти. Экспериментируя с ними, ученый и его коллеги поставили перед собой задачу выяснить следующие вопросы: издают ли дельфины звуки, аналогичные тем, которые используются в современных гидролокаторах, так называемых сонарах? Обладают ли они приспособлениями, позволяющими улавливать эхо собственных звуков? Реагируют ли они на отраженные звуки? Используют ли они звуковые сигналы для ориентации и нахождения пищи? С помощью современной электронной аппаратуры исследователям удалось на каждый из этих вопросов получить положительный ответ. Опыты проводились в бассейне, мягкое илистое дно и стенки которого хорошо поглощали звуки и не давали эха. Плавая, афалины взмучивали воду так, что видимость при экспериментах не превышала 35-85 сантиметров. Все опыты проводились ночью и были поставлены так, что подопытные животные не могли видеть действий человека. В воду были опущены гидрофоны; звуки, издаваемые дельфинами, записывались специальной аппаратурой. Результаты опытов оказались поразительными. Если в бассейне было спокойно, афалины лишь изредка издавали скрипы или щелчки - поисковые серии звуковых импульсов. При холостом всплеске о поверхность воды дельфины тотчас же издавали одну короткую серию скрипов и замолкали. Если же экспериментаторы бросали в бассейн несъедобный предмет, который ударялся о поверхность воды, а затем начинал погружаться, то вслед за первой серией щелчков дельфины издавали еще несколько серий звуков. Когда этим брошенным предметом оказывалась рыба, следовал целый залп звуковых импульсов с частотой до нескольких сотен в секунду и дельфин направлялся к рыбе. Приближаясь к добыче, он не переставал лоцировать, покачивал головой из стороны в сторону, описывая дугу в 10-20°, как бы нацеливаясь на рыбу своим звуковым лучом.

Рис. 22. К глазам дельфина прикрепляют резиновые наглазники, чтобы изучить способность животного плавать вслепую

Далее поставили такой эксперимент. В бассейне, наполненном мутной водой (видимость не превышала 50 сантиметров), устроили лабиринт: в воду опустили 36 полых металлических стержней (их разместили в 6 рядов, по 6 штук в каждом, на расстоянии 2,5 метра друг от друга), при прикосновении к которым включался электрический звонок. Затем в мутную воду пустили двух дельфинов. В течение первых 20 минут звонок раздался лишь 4 раза. Следующие 20 минут звонок звонил еще реже, а затем афалины плавали в бассейне, уже не задевая стержней даже в полнейшей темноте, причем между стержнями дельфины плыли значительно быстрее, чем обычно в свободном бассейне. При этом они непрерывно посылали звуковые импульсы.

Интересные опыты с самкой афалины, по кличке Алиса, были проведены Кеннетом Норрисом в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. Ученый научил животное плавать с резиновыми наглазниками и принимать пищу по сигналу. Как только экспериментатор подавал сигнал кормления, в гидрофон начинали поступать щелкающие звуки, издаваемые афалиной. Эхолоцирующий дельфин с закрытыми глазами без труда ловил добычу. Частота щелчков увеличивалась по мере приближения Алисы к рыбе. Однако рыбу животное захватывало лишь в том случае, если она оказывалась не ниже уровня его верхней челюсти, то есть попадала в зону локации. Приближаясь к добыче, дельфин так же покачивал головой, как и в экспериментах Келлога. Несмотря на наглазники, Алиса точно, не касаясь телом, проплывала между множеством металлических стержней, подвешенных на расстоянии 1-2 метров, и по сигналу подплывала к микрофону.

Таким образом, на основании множества самых разнообразных опытов ученые пришли к общему выводу: эхолокация у дельфинов является основным способом распознания объектов, погруженных в воду.