Хліб насущний на водах
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.
For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.
Список трудных задач, разрешаемых летучими мышами хотя бы частично при помощи эхолокации, далеко не исчерпывается приведенными выше примерами. Некоторые представители шепчущих летучих мышей ловят насекомых, мелких птиц и ящериц, сидящих на растениях, но нельзя быть уверенными, что это делается при помощи эхолокации. Возможно, что они просто прислушиваются к характерным звукам, издаваемым их жертвами. Более поразительно то, что представители четырех различных видов «частотно-модулирующих» летучих мышей добывают себе пропитание рыбной ловлей. Они летают непосредственно над поверхностью воды и время от времени окунают свои задние лапки в воду. Когти задних лапок у них длинные, острые и загнутые, и летучие мыши зацепляют ими мелкую рыбешку (рис. 13); каждый вечер они умудряются наловить этим способом рыбу в количестве, достаточном для насыщения. Ловя этим способом рыбу в темные ночи (иногда при подымающемся от воды тумане), эти животные издают ряд быстро повторяющихся сигналов, очень похожих на сигналы их насекомоядных родичей.
Летучая мышь-рыболов
Расхождение между двумя способами добывания пищи не так велико, как может показаться на первый взгляд, так как насекомоядные летучие мыши утоляют жажду, скользя над поверхностью воды и погружая мордочку лишь настолько, чтобы за один раз в рот попала лишь одна капля. Это требует от летучей мыши очень точного управления своими движениями, так как при погружении на лишний миллиметр она вся может очутиться в воде. Эти насекомоядные летучие мыши ловят также насекомых, сидящих на поверхности воды, так что для перехода к ловле рыбы под водой им пришлось сделать лишь маленький шаг. Так или иначе, но летучие мыши, ловящие рыбу, добывают этим способом почти все свое пропитание; однако во время последнего эволюционного этапа их развития они приобрели лишь сравнительно незначительное анатомическое изменение — специальные когти для поимки рыбы.
Когда я наблюдал в Панаме этих летучих мышей, я никогда не замечал, чтобы рыба вызывала какое-либо движение или возмущение водной поверхности. Часто вода бывала зеркально гладкой и летучая мышь пролетала сотни футов на высоте в несколько дюймов над поверхностью, быстро окуная свои задние лапки в воду на коротком участке полета и затем поднимая их и продолжая свой разведывательный бреющий полет. Откуда летучие мыши знают, где именно можно поймать рыбу? Они, очевидно, разборчивые рыболовы, потому что часто покрывают большие расстояния над самой водой, лишь изредка погружая свои когти под поверхность. Ловля рыбы происходит в темные и туманные ночи, так что мало вероятно, чтобы летучая мышь могла видеть рыбу; еще сомнительнее, чтобы рыба издавала звуки, воспринимаемые летучей мышью при полете в воздухе над поверхностью воды. Возможно ли, чтобы летучая мышь-рыболов воспринимала из-под воды эхо от рыбы? На первый взгляд может показаться, что это — лишь небольшое изменение методики ловли насекомых в воздухе родственными видами летучих мышей. Но резкое различие физических свойств воздуха и воды затрудняет передачу звука через границу, и поэтому использование эхолокации кажется здесь маловероятным объяснением.
В самом деле, мы уже говорили в связи с вопросом о подводном слухе у рыб и дельфинов, что звуковые волны лишь с большим трудом переходят из воздуха в воду или в обратном направлении. При падении звука под прямым углом из воздуха на поверхность воды лишь 0,12% его энергии переходит через поверхность в виде подводных звуковых волн. Такая же малая доля энергии волн, падающих на поверхность раздела из воды, переходит в воздух. Это значит, что сигналы, издаваемые летучей мышью, падая на поверхность воды, отразившись от рыбы и снова выходя в воздух, должны ослабиться до значения (0,0012)2= 1,44*10-6 от исходной силы звука вследствие двукратного перехода через границу раздела вода — воздух. Помимо этого огромного уменьшения есть еще и другие потери: лишь малая доля звука отразится от рыбы и лишь малая доля звуковой энергии, вернувшейся обратно в воздух, попадет в уши летучей мыши. Если судить по этим цифрам, возможность обнаружения летучей мышью рыбы под водой по звуковому эхо от нее представляется почти безнадежной; однако прежде чем целиком отказаться от этой идеи, как абсолютно неосуществимой, сравним предположенную возможностьэхолокации рыб с заведомо известными достижениями насекомоядных летучих мышей в воздухе.
Некоторые виды «частотно-модулирующих» летучих мышей способны обнаруживать камешек или летающее насекомое с поперечником в 1 см с расстояния около 200 см. На расстояниях, превышающих 10 см, считая от рта летучей мыши, интенсивность звуков падает обратно пропорционально квадрату расстояния. Насекомое размером в 1 см—малая цель, и она рассеивает звук так, как излучает точечный источник,— интенсивность эхо от насекомого тоже будет обратно пропорциональна квадрату расстояния. Таким образом, с увеличением расстояния между летучей мышью и насекомым интенсивность эхо, достигающего ее ушей, убывает обратно пропорционально четвертой степени расстояния. При удвоении расстояния до насекомого интенсивность эхо упадет до (1/2)4/1/16 исходной величины. Предположим для определенности, что летучей мыши-рыболову удается обнаружить небольшую рыбку с расстояния 10 см. Поскольку ткани тела рыбы по акустическим свойствам подобны воде, следует ожидать возникновения эхо только от плавательного пузыря рыбы. Этот пузырь — полость, заполненная воздухом,— имеется у большинства малых пресноводных рыб и размеры его составляют около 1 см, что близко к размерам насекомых, обнаруживаемых в воздухе с расстояния около 200 см. При всех прочих равных условиях интенсивность эхо при расстоянии до цели в 10 см будет больше, чем при расстоянии 200 см, в отношении (200/10)4= = 1,6*105. Два перехода через поверхность воды уменьшают эхо от рыбы в отношении 1,44*10-6. Перемножая эти оба числа, получаем 0,23, откуда следует, что интенсивность эхо, получаемого летучей мышью-рыболовом в этих гипотетических условиях, составит примерно 1/4 интенсивности эхо, фактически воспринимаемого летучей мышью, которая ловит насекомых в воздухе.
Если проведенное нами сравнение можно считать обоснованным, то возможность эхолокации рыбы начинает представляться совсем в ином свете, поскольку в коэффициенте порядка 4 безусловно нельзя быть уверенным при сделанных мною предположениях. Возможно, например, что насекомоядная летучая мышь обнаруживает насекомое размерами в 1 см на расстояниях, превышающих 200 см;тогда, при увеличении предельной дальности обнаружения до 280 см, интенсивность эхо от насекомого станет равной интенсивности гипотетического эхо от рыбы.
Этот числовой пример, однако, не может еще служить доказательством того, что летучие мыши-рыболовы действительно слышат эхо, доходящие до них от рыб через поверхность воды. Это просто означает, что такая возможность заслуживает внимания и не должна быть сразу отброшена под предлогом весьма больших потерь энергии при двух переходах через границу раздела воздух — вода. Иначе говоря, обнаружение насекомоядными летучими мышами насекомых в воздухе с расстояния 2 м означает, что они способны воспринимать примерно столь же слабые эхо, какие могли бы получиться при отражении от мелких рыбок, добываемых летучими мышами-рыболовами. В книге «Слушая в темноте» данная проблема рассмотрена более подробно. Но характерно, что гипотеза, представлявшаяся совершенно смехотворной, когда мы впервые узнали о потере энергии в миллион раз при переходе звука из воздуха .в воду и обратно, оказывается при ближайшем рассмотрении вполне правдоподобным предположением. Здравый смысл и первое впечатление могут ввести в заблуждение, когда мы имеем дело с вопросами, лежащими вне области обычного человеческого опыта, на котором ведь как раз и построено то, что мы называем здравым смыслом.