Облачно, возможны косатки

Различают ли дельфины цвета? На этот вопрос сложно ответить однозначно. У нас в сетчатке есть две разновидности светочувствительных клеток – палочки и колбочки. Палочки более чувствительны и реагируют на весь диапазон видимого света, поэтому в сумерках мы видим все в монохроме. Колбочки делятся на несколько типов, каждый из которых избирательно реагирует на свет в определенном диапазоне – например, от желтого до зеленого. У большинства млекопитающих два типа колбочек, но у некоторых приматов, включая нас с вами, их три – поэтому мы хорошо различаем красный цвет, а для собак он лишь оттенок зеленого. А вот рептилиям и птицам повезло больше – у многих из них встречается аж четыре разных типа колбочек, да и диапазон воспринимаемых длин волн у них пошире, чем у нас. Считается, что ранние млекопитающие утеряли два из четырех типов колбочек своих синапсидных предков, поскольку вели преимущественно ночной образ жизни, при котором различать цвета совершенно необязательно. Дельфинам с цветовым зрением не повезло еще больше: у них остался лишь один тип колбочек, воспринимающий желто-зеленый цвет. Поэтому-то и сложно сказать, различают ли дельфины какие-нибудь цвета: зеленые колбочки будут сильнее возбуждаться на зеленый свет, чем на красный, но отсутствие в сетчатке других колбочек – для сравнения – не позволяет определить, вызвано ли это возбуждение разницей в яркости или в цвете. Возможно, дельфины могут оценить это, используя различия в сигналах с колбочек и палочек.

В отличие от зрения, которое у китообразных хуже нашего, слух их гораздо лучше. Это неудивительно – ведь в мутной воде звуковой канал становится основным для ориентации в пространстве и общения с сородичами. У дельфинов слух смещен в высокочастотную область по сравнению с нашим: если человек способен слышать звуки частотой до 20 (а чаще – до 15) килогерц, то дельфины слышат звуки частотой в 100 и более килогерц. Этим они обязаны особому строению уха.

И в воде, и в воздухе звук представляет собой колебание частиц, но если на воздухе для таких колебаний характерно большое смещение частиц и малое изменение давления, то в воде наоборот – смещение маленькое, а изменение давления большое. Барабанная перепонка, работающая как приемник и преобразователь звука в ухе наземных млекопитающих, имеет высокую чувствительность к смещению частиц, но слабо реагирует на изменение давления, поэтому она плохо приспособлена к восприятию звука под водой. Вместо нее у китообразных к стремечку подходит тонкий отросток тимпанической кости, которая хорошо реагирует на изменение давления, так как она жесткая и имеет большую площадь. Помимо простого улучшения подводного слуха, это привело к существенному улучшению восприятия высоких частот, так как жесткие объекты лучше передают высокочастотные колебания, чем мягкие ткани, подобные барабанной перепонке, ведь инерция колебаний в них слабее.

Но просто хорошо слышать звуки мало, для успешной ориентации нужно еще уметь определять, откуда они исходят. Наземные млекопитающие делают это по разнице тембра, громкости и времени прихода звуков в разные уши. Например, если собака лает слева от нас, в левое ухо звук лая приходит раньше, чем в правое, и он чуть более громкий, так как правое ухо от него экранирует голова, – наш мозг автоматически считывает такие различия и выдает нам вероятное направление источника звука. У китообразных голова имеет почти такую же плотность, как окружающая ее вода, поэтому звук проходит через нее совершенно свободно (именно поэтому человеку так сложно определить направление звука под водой). Наружный слуховой проход у китообразных зарастает – он не нужен, так как звук легко проходит через кожу и мышцы. Чтобы экранировать уши друг от друга, они отделены от костей черепа губчатой жировой тканью, имеющей более низкую плотность, чем вода и прочие ткани тела, – на границе сред с различной плотностью звук затухает, и получается такой же эффект, как с головой на воздухе. Благодаря этому китообразные прекрасно определяют направление, по которому находится источник звука, а их ушные кости – симпатичные полушария, не приросшие к черепу и легко отделяющиеся у мертвого кита, – стали популярным сувениром.