Соседи по планете Млекопитающие

Теория, выдвинутая Кювье, существовала более ста лет. Правда, позже стали подумывать и о слухе. В одном из научных трудов прошлого века было написано: «Слух у нее так тонок, что хищные виды должны затыкать себе уши для того, чтоб спать спокойно; они имеют для этого маленькие подвижные наушники, при помощи которых могут по желанию делать себя глухими… Растягивание носовых перепонок позволяет им так же закрывать ноздри для того, чтоб воздух не вылетал во время лета…»

Лишь в 1913 году люди снова вернулись к гипотезе Жюрина, но, конечно, взглянули на нее с новых позиций. Американец X. Максим, известный всем как изобретатель станкового пулемета, и мало кому известный как отличный инженер, и еще менее известный как знаток природы, немало сделавший для ее изучения, высказал мнение, что у летучих мышей существует эхолокация. Но X. Максим ошибочно полагал, что летучие мыши издают звуки небольшой частоты, не учитывая или не зная, что низкочастотные звуки имеют особенность как бы «обтекать» препятствие, в то время как хорошо отражаются от препятствий лишь звуки высокочастотные.

Еще дальше в этом вопросе пошел голландский ученый Дийграаф. Он доказал, что летучие мыши «издают множество криков, но почти все они попадают в диапазон частот, лежащих за порогом человеческого уха».

Однако гипотеза, выдвинутая Кювье в 1800 году, жила еще и в XX веке. Лишь в 1938 году американец Д. Гриффин открыл у летучих мышей эхолокацию и доказал ее существование.

Но прежде чем говорить об эхолокации, следует вспомнить, что такое звук вообще.

Звук — это колебание воздуха. Струна гитары, если ее тронуть, будет колебаться. Колеблясь, она заставляет колебаться и окружающие ее частички воздуха. Колебания воздуха в нормальных условиях распространяются в воздухе со скоростью примерно 340 метров в секунду. Достигнув барабанной перепонки человеческого уха, заставляют и ее колебаться. Сигналы эти через нервные волокна, соединенные с барабанной перепонкой, передаются в мозг, и мы слышим звук. Однако — не всякий.

В физике существуют такие понятия, как скорость звука и частота звука. Частички воздуха, колебля друг друга, создают серию сжатий и разрежений, то есть распространяется звуковая волна. Скорость распространения этих волн и есть скорость звука в воздухе. А число волн, проходящих через какую-то точку, называется частотой звука. Частоту звука выражают в условных единицах — герцах. И считают: 1 герц — это одно колебание в секунду, или, иными словами, через выбранную точку в одну секунду проходит одна волна (одно колебание). Звуки, частота которых более 20 тысяч герц, называются высокочастотными или ультразвуком, ниже 20 герц — низкочастотными или инфразвуком. Чем больше частота, тем выше звук, и наоборот. Люди, как правило, могут слышать звуки, частота которых не ниже 16–20 герц и не выше 20 тысяч герц. Это называется пороговыми пределами. Все, что выше или ниже этих пределов, недоступно нашему слуху. Но ведь звуки, частота которых выше или ниже наших пороговых пределов, в природе, конечно же, существуют.

Именно такие высокочастотные звуки (или ультразвуки) и издают летучие мыши. Некоторые из них способны издавать звуки, частота которых около 150 тысяч герц (150 тысяч колебаний в секунду!). Другие издают звуки с меньшим числом колебаний, но все же они лежат за пределами человеческого восприятия. Однако издавать звуки — для эхолокации еще недостаточно: надо еще услышать их отражение, так называемый эхосигнал.

Каждый знает, что такое эхо. Достаточно даже негромко крикнуть, хотя бы в пустой комнате, как через мгновение звук, отразившийся от стен, вернется обратно. Правда, вернется несколько измененным: степень изменения зависит от многих причин, в том числе и от формы препятствия, вставшего на пути звука, и от материала, из которого сделано препятствие, и от расстояния, на котором оно находится. Именно на этом и основана звуковая ориентация, или эхолокация, летучих мышей.

В принципе все выглядит так. Летучая мышь издает серию звуков высокой частоты, посылает их в пространство. Звуковые волны распространяются свободно, пока не наткнутся на какое-то препятствие. Наткнувшись, возвращаются обратно. И зверек слышит их. По тому, как скоро вернулся звук, зверек узнает, на каком расстоянии находится предмет.

Конечно, на самом деле все гораздо сложнее. Но в упрощенном виде все выглядит именно так.

Сейчас мы уже многое знаем об этой удивительной способности летучих мышей «видеть ушами». Известно нам, например, что среди летучих мышей есть «шептуны» — это листоносые и десмодовые, издающие сигналы в 30–40 раз слабее, чем другие. Знаем, что у каждого вида свой «голос»: разная частота звуков, разное количество серий и разные паузы между ними. Некоторые летучие мыши испускают широкий, рассеянный пучок звуков, другие — узкий. Знаем, что благодаря эхолокации летучие мыши не только ловят насекомых или отыскивают плоды, но и прекрасно ориентируются, не натыкаются на предметы, способны даже обнаружить натянутую проволоку толщиной в человеческий волос!