***Авенир Григорьевич Томилин
Дельфинами интересуются сейчас ученые разных специальностей — кораблестроители, гидроакустики, гидромеханики, физиологи, медики. Автор рассматривает перспективы использования дельфинов в рыбном промысле, в исследовании океана, возможности одомашнивания некоторых видов этого семейства, а также раскрывает несостоятельность антропоморфических представлений о языке и абстрактном мышлении дельфинов.
В мире китов и дельфинов В мире китов и дельфинов
5965Т56
Содержание Глава 1. Нашествие сенсаций Глава 2. «Помощники» и друзья человека в море Глава 3. С суши в воду Глава 4. Человек и дельфины Глава 5. Поведение узников Глава 6. «Тираны» китов — любимцы зрителей Глава 7. Скороходы морей Глава 8. Покорители морских глубин Глава 9. Судьба анализаторов Глава 10. «Акустические глаза» дельфинов Глава 11. Поющие киты и «морские попугаи» Глава 12. Обладают ли дельфины речью? Глава 13. Мышление дельфинов конкретно, а действия трафаретны Глава 14. Рефлексы выныривания и инстинкт сохранения вида Глава 15. Сознательно ли дельфины спасают людей Глава 16. «Самоубийства» среди китообразных или жертвы инстинкта Глава 17. Странные попутчики или бездумные лоцманы Глава 18. Дельфины и наука Глава 19. Сигналы дальнего действия и звуковые маяки в океане Глава 20. «Звезды моря» служат человеку Глава 21. Будущее дельфинов Приложение Систематический список видов отряда китообразных Алфавитный список видов китообразных
Нашествие сенсаций
Рис. 1 Древнегреческие монеты из города Тарента IV — III веков до н. э. На дельфине сидит Тарас, мифический основатель города. После установления словесного контакта человека с дельфином наука, по мысли Джона Лилли, сделает стремительный скачок вперед. Комментаторы, следуя за Лилли, допускают, что дельфины будут читать нашим капитанам и штурманам лекции о кораблевождении, войдут в разумный контакт с обитателями других миров на особом языке «линкос» (лингвистика космоса), основанном на математической логике (!?). Согласно этой концепции дельфины примут участие в прогрессе науки, но не как подопытные животные, а как, сотрудники ученых и носители знаний. Лилли так и рассматривает своего лучшего дельфина Эльвара, будто бы способного экспериментировать над человеком; ученый благодарит дельфина за сотрудничество в одной из своих статей в научном журнале «Сайенс».Постепенно туман с очеловечиванием дельфинов рассеялся, и шум вокруг них, продолжавшийся несколько лет, затих после неудачных попыток Лилли обучить Эльвара английскому языку и закрытия ученым своей лаборатории на острове Сент-Томас. Однако интерес ученых к дельфинам отнюдь не ослабел, а, напротив, возрос. Сейчас дельфинами сильно интересуются люди самых разных специальностей: гидробионики, физиологи, гидроакустики, судостроители, экологи, океанологи, этологи (этология — наука о поведении животных), конструкторы подводных аппаратов, гидродинамики, психологи, медики, нейроанатомы, нейрохирурги — все они находят в этих животных предмет изысканий — каждый в своей области. Одних интересует моделирование кожи дельфинов для создания обшивки быстроходных кораблей, других — секреты быстрого и безвредного погружения, третьих — тайны работы огромного головного мозга, четвертых — принципы устройства чувствительного, портатативного и устойчивого к помехам гидролокатора, одомашнивание и использование дельфинов в рыболовном деле, морских исследованиях, в медицине.Если отбросить в сторону представления, очеловечивающие дельфинов, то взгляд на их биологическую природу к настоящему времени сложился довольно противоречивый. Одни ученые считают, что эти животные стоят на вершине систематической лестницы впереди обезьян, в том числе и человекообразных, а другие отводят им более скромное место — рядом с собакой или между собакой и обезьяной.Чтобы лучше познакомиться с этими вторичноводными животными, совершим экскурсию в мир дельфинов, не погружаясь в фантастику, и рассмотрим достижения науки в изучении этих замечательных обитателей моря. Глава 2 «Помощники» и друзья человека в море
Рис. 2 Молодая афалина Опо-Джек подставляет свое тело для поглаживания купальщице. Новая Зеландия. Фото Спенсера Хилла. Ручные дельфины были хорошо известны у древних греков и римлян на побережье Средиземного моря, о чем упоминают Аристотель, Плутарх, Геродот, Оппиан и другие ученые и писатели античного мира. Плиний Старший описал несколько подобных случаев.Мальчик Дионисий из древнегреческого города Яссе близ Милета подружился с дельфином, который возил его на себе в присутствии толпы, собиравшейся на берегу. В том же городе другой мальчик — Хермес катался на дельфине по морю, но во время шторма погиб, и дельфин доставил его к берегу. Наиболее продолжительной дружба с дельфином была у подростка из поселка Байанум, расположенного на берегу лагуны Лукрина (ныне Пеццуоли близ Везувия): животное регулярно, на протяжении нескольких лет перевозило мальчика через лагуну, сообщавшуюся с морем, в школу и обратно домой. По зову школьника — «Сима, Сима!» — дельфин подплывал к нему и брал пищу из его рук. Когда мальчик заболел и умер, дельфин еще долгое время продолжал приплывать на место их бывших встреч.Ленинградский нумизмат А. Быков, исследуя античные монеты IV века до нашей эры из порта Таренто с изображением человека, оседлавшего дельфина, пришел к выводу, что древние смотрели на дельфина как на средство передвижения в море.Много позже Наполеон мечтал форсировать Ламанш для завоевания Англии с помощью дельфинов, посадив на них своих воинов.Есть и другие черты, за которые человек полюбил дельфинов. Эти черты воспеты в древнегреческих легендах и преданиях. Среди них прекрасная легенда о певце Арионе. Геродот описывает, как Арион после плавания в Грецию был пленен пиратами. Злоумышленники ограбили его и решили выбросить в море, но разрешили в последний раз поиграть на лире. Когда певца бросили за борт, его спас дельфин, привлеченный звуками лиры. Он поднял Ариона на спину и вынес его к мысу Матапан, на полуостров Пелопоннес в Средиземном море. Аналогичные события отражены в легендах полинезийцев: потерпевших людей, чьи лодки были разбиты, тоже спасали дельфины. Сходство легенд древних греков и полинезийцев подтверждает реальность тех происшествий, на основе которых создавались сказания.Между тем почти до наших дней эти легенды считались вымыслом. Неожиданно аналогичные случаи повторились в 1943 году во Флориде и в 1966 году в Суэцком заливе. Первый случай был описан в американском журнале «Нэтчураль Хистори»: жена адвоката купалась близ берега и попала на глубокое место. Теряя сознание, она почувствовала как ее кто-то сильно толкнул. Оказавшись на берегу, она хотела поблагодарить спасителя, но вблизи был лишь ныряющий дельфин. Подбежавший очевидец рассказал женщине, что ее вытолкнуло из воды животное. Второй случай описал в «Известиях» корреспондент Л. Коровин: 4 июня 1966 года каирский инженер Махмуд Вали выехал на рыбную ловлю и попал в шторм. Мотор лодки заглох, и человека отнесло на десятки километров от берега. Большая волна выбросила его в бушующую стихию. Ухватившись за спасательный матрас, потерпевший пролежал на нем более суток. Еще ночью он почувствовал, как стайка дельфинов стала толкать матрас. К вечеру странная группа оказалась близ берега, ее заметили с поста, и инженер был поднят на подошедший катер. Эти реальные случаи заставили по-новому оценить склонность дельфинов спасать человека.Что же собой представляют дельфины и как они живут?
С суши в воду
Рис. 3 Фонтаны: а — южного кита с двумя широко расходящимися струями; б — малого полосатика — с одной струей в виде опрокинутого конуса. Видны две открытые ноздри. Фото В. И. Тройнина. Легкие весьма упруги и эластичны; легочная ткань приспособлена к быстрому сжатию и расширению. Это обеспечивает очень короткий дыхательный акт и позволяет обновлять воздух за одно дыхание на 80 — 90% (у человека лишь на 15%). В легких сильно развиты хрящевые кольца даже в мелких бронхах, а у дельфинов и в бронхиолах, запирающихся кольцевыми мышцами-сфинктерами.Китообразные могут долго находиться под водой и глубоко нырять, экономно расходуя кислород. Как они этого достигают, будет рассказано в главе«Покорители морских глубин». Добычу китообразные заглатывают целиком, без пережевывания, обычно только живую. Способ питания их резко различен, и в зависимости от этого отряд делится на два подотряда: зубатые киты (хватальщики) и усатые киты (фильтровальщики). Первые хватают добычу поштучно, удерживая ее зубами, или с помощью движения языка всасывают по нескольку рыб в момент открывания рта. Вторые ловят рачков или рыб сразу большими партиями в местах их массовых скоплений, процеживая пищу своим цедильным аппаратом — китовым усом (рис. 4). К зубатым китам относятся семейства кашалотов, дельфинов, клюворылых и речных дельфинов, всего около 65 видов, а к усатым — семейства полосатиков, гладких и серых китов — всего 10 видов. Китообразные очень прожорливы, желудок у них многокамерный, состоит из 3 — 9 отделов. Он способен растягиваться и вмещать у синих китов до 1,5, у финвалов — до 1, а у сейвалов — до 0,5 т рачков. Кал дельфинов и китов всегда жидкий. Вместе с пищей китообразные неизбежно заглатывают соленую воду, но от избытка соли освобождаются благодаря особым почкам и мочатся очень часто. Почки крупные, составлены из множества мелких долек, хорошо отделенных и собранных в гроздья. У дельфинов долек в одной почке насчитывают сотни, а у усатых китов — тысячи. Рис. 4.Китовый ус или цедильный аппарат для процеживания пищи у финвала. Фото из книги Л. Мэтьюса «Кит».
Рис. 5.Группа самок кашалотов с детенышами. Снято с самолета. Фото японской компании Суиса-Коку. У некоторых китообразных наблюдаются возрастные и половые группировки: ведь доступность корма неодинакова для всех особей. Поэтому, например у кашалотов (рис. 5) в группы подбираются животные с равными физическими возможностями — скоростью передвижения, способностью к нырянию в погоне за пищей; по этой же причине самцы часто отделяются от самок.Усатые киты (рис. 6) на полях нагула, где ведется промысел, держатся в одиночку, парами или группами. Зоолог М. Н. Тарасевич недавно изучала структуру китового стада в Аляскинском заливе. Оказалось, что у финвалов группы образованы либо самцами (до восьми китов в каждой), либо самками (до шести особей) или же теми и другими, но в случаях преобладания самцов численность групп бывает в 1,5 — 2 раза больше (до 16 голов), чем в случаях преобладания самок. Видимо, у самцов этого вида тенденция к стайности выражена резче, чем у самок. Рис. 6.Усатые киты: 1 — гренландский кит; 2 — южный кит; 3 — финвал; 4 — синий кит; 5 — малый полосатик. (Из книги Ван Хил Дудока «Дельфины, кто вы?»).
Рис. 7. Поисковая группа бесперых морских свиней, вид с самолета (по Т. Казуя). Роды происходят под водой. Первый дыхательный акт детеныш совершает в момент своего первого выныривания на поверхность еще без всякого жизненного опыта как безусловный рефлекс, при котором раздражителем служит ощущение смены среды (вода — воздух). Плод выходит хвостом вперед (рис. 8). Пуповина рвется у самого брюха, где она менее прочная. Детеныш кормится очень жирным (до 54 %) молоком в течение от четырех (мелкие дельфины) до 13 месяцев (кашалоты), а в неволе даже до двух лет (афалины). Молоко детеныши потребляют небольшими порциями, но очень часто: у дельфинов через 15 — 30 минут, у китов, вероятно, реже. Детеныш плотно захватывает кончиком рта один из двух сосков, расположенных на брюхе самки, в правом и левом карманчиках по бокам полового отверстия, и молоко (в 10 раз питательнее коровьего) впрыскивается в рот сосунка под давлением особых мышц, лежащих сверху вымени.С первого дня сосунок плавает совсем рядом с самкой: оказывается, это позволяет ему экономить силы и плыть пассивно, используя давление гидродинамического поля вокруг родителя, который как бы «буксирует» своего детеныша. С возрастом такая привычка ослабевает и исчезает. Растут киты очень быстро: за лактационный период у усатых китов детеныши увеличиваются почти вдвое, а у зубатых китов — на одну треть первоначального размера. Ко времени перехода на самостоятельное питание у первых резко увеличивается китовый ус, а у вторых прорезаются зубы.Половая зрелость наступает в возрасте от 3 до 6 лет, но замедленный рост тела еще продолжается долго. Когда скелет полностью окостеневает и все эпифизы (концы костей) позвоночника срастаются с телами позвонков, тогда наступает физическая зрелость. Процесс окостенения позвоночника начинается с обоих его концов, притом с хвостового идет быстрее, чем с головного, и заканчивается в грудном отделе.Живут киты до 50, а дельфины — до 30 лет. Возраст китов определяют несколькими способами: подсчитывают рубцы, остающиеся от редукции желтого тела на поверхности яичников, или слои в ушных хитиноподобных пробках (рис. 9), устанавливают число «шагов» на усовой пластине цедильного аппарата, либо количество концентрических слоев на поперечном сечении в роговых трубочках пластины, куда заходят сосочки пульпы с кровеносными сосудами, или же количество слоев в плотной барабанной кости — булле. У зубатых китов подсчитывают также число дентиновых слоев на поперечных и продольных срезах зубов. Рис. 8. Момент родов у афалины во Флоридском океанариуме «Морская студия». Фото сотрудников океанариума. 1 Местные группировки китов на полях нагула ученые устанавливают методом серологических реакций, т. е. с помощью изучения биологических и химических свойств сыворотки крови, оказывающихся неодинаковыми у разных локальных стад. Распространение большинства видов китообразных очень широкое, чему способствует отсутствие резко выраженных преград в океане. Тем не менее киты живут локальными (местными) стадами1 и даже при очень далеких миграциях, как правило, не переходят экватора. Есть холодолюбивые виды, живущие в полярных и субполярных водах (белухи, нарвалы, гренландские киты), теплолюбивые (полосатик Брайда), тропические и субтропические (многие мелкие дельфины, карликовые кашалоты) и виды с весьма широким ареалом, включая космополитов (почти все полосатики, кашалоты, косатки и др.). Рис. 9. Ушные пробки финвалов. По количеству слоев в них определяют возраст усатых китов. Фото М. Нисиваки, Т. Ичихара и С. Осуми. В результате приспособления к сезонным условиям питания и размножения сформировалось несколько биологических групп китообразных. Виды одной группы совершают строго регулярные миграции в пределах Северного или Южного полушария; на зиму усатые киты, часть клюворылых и кашалоты идут в низкие широты для родов, а на лето следуют в умеренные и холодные воды. Нагулять жир в Арктике и Антарктике легче, так как здесь планктонных организмов в 10 — 20 раз больше, чем в тропиках. Виды другой группы перемещаются тоже на значительные расстояния, но менее правильно и с нарушением сезонных сроков (малые косатки, гринды, отчасти сейвалы, нарвалы и др.). Виды третьей группы ведут сравнительно оседлый образ жизни; их кочевки проходят в пределах небольшой акватории (афалины, речные дельфины, серые дельфины и др.).Наиболее загадочна первая группа. Ее изучение ведут с помощью мечения: в кита стреляют из гладкоствольного ружья металлической цилиндрической меткой, на которой ставится номер и адрес для возврата. Если кита с меткой убивают, по ее номеру восстанавливают место и дату мечения, а следовательно, и приблизительный путь животного1. За 45 лет в Мировом океане было помечено почти 11 тысяч полосатиков и кашалотов, притом обратно получено более тысячи меток. Данные мечения показали, что киты мигрируют только в пределах своих областей, придерживаясь определенных направлений, а может быть, даже путей. При далеких странствиях они безошибочно, из года в год, возвращаются в одни и те же районы и даже бухты. Бывало, что меченого кита добывали много лет спустя в том же сезоне и там же, где он был помечен, а в другие сезоны убивали на расстоянии в тысячи километров от места мечения. Например, в проливе Кука в Новой Зеландии были взяты два горбача спустя 10 и 18 лет после того, как были помечены в том же самом проливе, а в Антарктике добыт финвал лишь в 350 км от того места, где был помечен 30 лет назад. 1 Недавно американцы, биолог В. Шевилл и инженер В. Уоткинс, успешно испытали радиометку весом 75 г, которую бросали с вертолета в спину выныривающего гладкого кита. Следящее судно с антенной в 15 м воспринимало радиосигналы метки в момент выхода кита на поверхность с расстояния 6 — 7 км. Хотя радиофицированный кит точно докладывал о своем маршруте, метка не нашла широкого применения из-за сильного уменьшения запасов китов. Так были выявлены удивительные способности китообразных точно ориентироваться в океане ночью и днем, в бурю и в штиль, на глубинах и у поверхности. Нет сомнений, что киты, совершая тысячекилометровые маршруты, точно выходят к цели — в места сезонных концентраций пищи — с помощью совершенных органов чувств (анализаторов), о чем речь пойдет ниже.На мигрирующих китах поселяется масса разных организмов: это — наружные кожные паразиты, квартиранты, нахлебники и, возможно, симбионты. Все они составляют на теле китов странствующее сообщество и находятся в сложных взаимоотношениях друг с другом и со своим хозяином — китом. Такой комплекс организмов, перемещающийся вместе с китом, называют «странствующим биоценозом».Из паразитов на наружном покрове китов, особенно серых и горбатых, поселяются: и многочисленные китовые вши — ракообразные из отряда бокоплавов, питающиеся кровью хозяина; и паразитические веслоногие раки-пенеллы червеобразной формы, на 5 — 7 см внедряющиеся в кожу кита своим передним концом тела; и миноги — из класса круглоротых, присасывающиеся ротовой воронкой для питания тканями и кровью китообразного. Кожа китов на полях нагула обрастает зеленой пленкой, состоящей из множества одноклеточных диатомовых водорослей, которые используют эпидермис как питательную среду и внедряются в него своими протоплазматическими тяжами. Рис. 10. Морские уточки конходермы на известковом домике коронулы с тела горбатого кита. Все они входят в странствующий биоценоз. Фотография Р. Кларка. Рис. 11. Морские уточки конходермы на зубе кашалота (зуб срезан поперечно). Фото Г. Пиллери. Из квартирантов («эпифитов») находят приют на коже кита: усоногие раки (коронулы, ксенобалянусы), на известковых домиках которых, в свою очередь, поселяются морские уточки из рода конходерма (рис. 10); и рыбы-прилипалы — временные квартиранты, прикрепляющиеся своей уплощенной головой-присоской к телу гигантских млекопитающих, чтобы передвигаться вместе с ними на тысячи километров. Одни квартиранты из усоногих раков представляют одновременно и паразитов, так как выделяют из перепончатого основания своего домика фермент, растворяющий белок кожи китов для использования его в пищу, а другие — и нахлебников, так как поедают частицы жидкого кала кита и остатки его пищи, вымываемой изо рта. Поэтому они поселяются обычно вокруг анального отверстия и на подбородке кита.Настоящие нахлебники, или комменсалы, живут в ротовой полости китов на клейкой поверхности усовых пластин. Они не причиняют вреда хозяину и питаются остатками его пищи. К нахлебникам относятся: и маленькие, весьма многочисленные рачки-баленофилусы, очищающие поверхность усов от липкого налета, образованного остатками пищи; и крохотный круглый червь одонтобиус, поселяющийся в деснах между усовыми пластинами; и микроскопические одноклеточные организмы — жгутиковые гематофагусы. Эпизодических, временных нахлебников представляют морские птицы — чайки и трубконосые, подбирающие рачков или рыб, выпадающих из пасти кормящихся китов во время их выныривания на поверхность, или извлекающие добычу в водоворотах на месте ныряния китов. Альбатросы иногда даже следят за подводным движением кита и летят в ту сторону, куда он перемещается под водой.В странствующем биоценозе есть и симбиотические отношения. Например, некоторые птицы выступают как взаимополезные сожители: они садятся на тело кита и склевывают китовых вшей. Однако явление симбиоза в странствующем биоценозе изучено очень слабо.Во время миграций кита численность его квартирантов, нахлебников, эктопаразитов значительно меняется, а некоторые из них временно выпадают из сообщества в одних широтах и появляются в других. Так, например, желтой пленкой, составленной из нескольких десятков видов диатомовых водорослей, киты обрастают на полях нагула в холодных широтах, притом независимо от скорости своего хода. На пути в теплые воды — к местам размножения — киты теряют эту пленку, но, приходя на поля нагула, покрываются ею вновь. Чем дольше они пребывают в холодных водах, тем пленка становится толще, а желтая окраска интенсивнее. Китовые вши, облепляющие ссадины, ранки, места порезов на теле хозяина, свободно перемещаются по его коже и заражают других китов при контакте с ними во время спаривания или кормления детенышей молоком, что бывает преимущественно в теплых водах. Как правило, у каждого вида кита свои виды китовых вшей. Рис. 12 Карликовые конходермы облепляют тело паразитического веслоногого рака-пенеллы, который прикрепляется к телу кашалота. Фото А. Г. Томилина. Обычно на прибрежных китах-тихоходах (серых и горбачах) обрастание представлено гораздо богаче, чем на скороходах. Быстроходные полосатики обрастают усоногими раками и китовыми вшами редко, значительно чаще эктопаразитами — пенеллами (из веслоногих раков). По-видимому, сильные потоки воды, возникающие при быстром ходе, не позволяют китовым вшам и квартирантам в молодой стадии удерживаться на коже своих стремительных хозяев. В виде редкого исключения морские уточки ютятся на китовом усе и на зубах китообразных (рис. 11). В свою очередь, на морских уточках (конходерма ауритум) поселяются карликовые морские уточки (конходерма виргатум). Они прикрепляются также к телу паразита пенеллы и изредка на обнаженных костях поврежденных грудных плавников китов (рис. 12).В странствующих биоценозах можно различать «ядро» и «временных попутчиков». «Ядро» составляет сам кит со всеми его поселенцами или группа китов, если миграция совершается локальным стадом, семьей, либо распыленным косяком. «Временные попутчики» связаны с «ядром» непрочно и встречаются в самых различных подвижных комбинациях в период нагула на кормовых полях или во время дальних миграций. «Попутчики» могут эпизодически выступать по отношению к самим китам то как пищевые конкуренты (дельфины, тюлени, пингвины, планктоноядные и хищные рыбы), то как симбионты и нахлебники (морские птицы), то как промежуточные хозяева внутренних паразитов, то как враги (косатки, крупные акулы, опасные для сосунков) либо как наружные паразиты (миноги) или временные квартиранты (рыбы-прилипалы).На китовых кормовых полях встречаются многие виды морских птиц — буревестники, альбатросы, моевки, конюги, топорки, качурки и др. По птицам китобои и рыбаки с далекого расстояния определяют скопление китов, рыб, кормового планктона и головоногих моллюсков.Миграции китов и размещающиеся на них странствующие биоценозы развились в ходе длительной эволюции. Обширные перемещения китов способствуют более полному использованию кормовых источников океана, притом в самое подходящее время — в сезон наибольшей концентрации пищи. Эта сезонность исторически обусловила строгую регулярность самих миграций: киты научились точно и в сроки выходить в области, максимально богатые кормами.В настоящее время из китообразных эволюционный расцвет переживает семейство дельфинов.Наука очень мало знала о биологии китообразных вообще. Относительно лучше были изучены крупные китообразные, которых промышляли с давних пор, а мелкими интересовались мало. Но наложение за последние десятилетия резко изменилось в связи с тем, что мелких китообразных стали содержать в неволе. В годы войны дельфины не раз вызывали ложные тревоги военно-морских звукометрических станций, которые принимали голоса дельфиновых стад за звуки вражеских подводных лодок. Для предотвращения дорогостоящих ошибок в такой ситуации возникла необходимость срочно исследовать биогенные звуки моря и поведение мелких китообразных.Ведущую роль в изучении дельфинов сыграли большие океанариумы — хорошо оборудованные на берегу моря искусственные бассейны с морской водой, предназначенные для длительного содержания морских млекопитающих.
Человеки дельфины
Рис. 13 Бесперая морская свинья в океанариуме г. Хиросима. В США содержалось 16 видов китообразных. Известность получили океанариумы «Морская студия» в Сент-Огастине, «Морской аквариум» в г. Майами (построен в 1955 году, круговой бассейн диаметром 14 м и глубиной 7 м); «Морской театр» в местечке Исламерада во Флориде; Флоридский дельфинариум в Форт Уэлтон Бич на берегу Мексиканского залива. Самый большой в мире Калифорнийский океанариум «Мэринленд» сооружен в 1954 году близ Лос-Анджелеса в местечке Палос-Верде. В составе этого океанариума имеется 14 бассейнов, из них три огромных — емкостью по 2 — 2,5 тыс. куб. м чистой морской воды. В них и показывают морских млекопитающих — дельфинов и ластоногих. На трибунах вокруг самого большого бассейна может разместиться около 3 тыс. зрителей. В океанариуме содержат девять видов дельфинов, из них шесть видов мелких и средних (афалина, тихоокеанский короткоголовый дельфин, вертящийся продельфин, пятнистый продельфин и др.) и три вида крупных (косатка, гринда и малая косатка). За день дельфинов посещает около 18 тыс. зрителей. Океанариум для своих морских обитателей покупает 165 т свежемороженной рыбы в год. Фильтрационная система пропускает в танки ежедневно 45 тыс. куб. м чистой морской воды. Такой объем воды — суточная норма современного города со 160-тысячным населением. Имеются несколько меньших дельфинариев в американских городах Сан-Диего («Морской мир»), Чикаго, Сиэттле, Нью-Йорке («Ниагара-Фолс»). Здесь содержали даже нарвала1 и группу белух. Построены также морские лаборатории с бассейнами для дельфинов в Вудс-Холе, на островах Бимини и Сент-Томас. 1 Группу из четырех нарвалов впервые удалось содержать в Ванкуверском аквариуме в Канаде. Животные прожили в неволе 3 — 4 месяца и все погибли от гельминтоза легких. В Сан-Франциско в «Голден Гейт парке» в большом аквариуме со стеклянными стенками содержат отдельно от морских дельфинов пресноводных амазонских иний. Стеклянные стенки позволяют посетителям наблюдать за подводными движениями дельфинов и слышать их голоса, усиливаемые через специальные приборы.В Японии содержали 14 видов китообразных. Восемь японских бассейнов — вполне современные океанариумы. В Эносимском дельфинарии за 11 лет (с 1957 года) побывали 118 особей девяти видов китообразных, в том числе такие редкие, как морщинистозубый дельфин, малайский продельфин, бесклювый дельфин, тропическая гринда. В другом известном японском океанариуме в г. Ито с 1958 года содержалось восемь видов китообразных, среди них карликовая косатка, малайский и полосатый продельфин. Построены и действуют аквариумы и дельфинарии также в городах Японии — Симоносеки, Токусима, Нагасаки, Хиросима, Осака, Нумазу (Мито), Киото, Симода, Тоба, Сасебо, Яцу, Акаси, Абасири. Пока только в одной Японии содержали бесперую морскую свинью, оказавшуюся более способной к обучению, чем близкая к ней обыкновенная морская свинья (рис. 13).Лучше всех из дельфинов к жизни в неволе приспособлены афалины, хуже — тихоокеанский короткоголовый дельфин, обыкновенный дельфин, полосатый и пятнистый продельфины, белуха, черная косатка, обыкновенная и тропическая гринды, морские свиньи. Еще хуже переносят неволю вертящийся продельфин, морщинистозубый дельфин, белокрылые морские свиньи, карликовые косатки. В неволе жили даже усатые киты. В г. Мито в бассейне длиной 70 м и глубиной 12 м, отгороженном от моря металлической сетью, три раза содержали малого полосатика сроком от двух недель до трех месяцев. Кит питался здесь скумбрией и всегда плавал по кругу, выныривая в одном и том же месте.Первым из усатых китов побывал в океанариуме серый кит: это была самка-сосунок длиной 5 м и весом 1,5 т, загарпуненная в 1966 году в лагуне Скаммона. Детеныша опутали сетью, подняли на судно и в купальном бассейне доставили через 5 дней в г. Сан-Диего (Калифорния). На шестой день после ранения из его тела извлекли гарпун; только тогда китенок принял пищу — 15 л сливок, введенных ему с помощью шланга, 15 кг головоногих моллюсков, 4 кг пеламиды, витамины, минеральное масло и антибиотики. Кит хорошо переносил неволю, но погиб через 45 дней от инфекции.В современных океанариумах дельфины разных видов демонстрируют перед многочисленными зрителями различные трюки, метко бросают мяч в баскетбольную корзину, высоко (до 5 — 6 м) выпрыгивают из воды, делают «стойку» на голове, «ходят» на хвосте, выставившись всем телом из воды, буксируют пловцов, звонят в колокол и многое другое.Интересную программу представлений дельфинов демонстрирует в трех бассейнах Калифорнийский океанариум. В одном зритель видит кормление дельфинов и их беспорядочные одиночные, парные и групповые прыжки. Во втором дается настоящее представление самых крупных дельфинов — косаток: два дрессировщика верхом на спинах двух огромных, 5 — 6-метровых, хищников мчатся по кругу вдоль стенок бассейна, а третье животное без седока сопровождает их. Затем одна косатка почти целиком вертикально вылетает из воды и падает с тучей брызг; она подплывает к борту бассейна и выставляет морду с широко раскрытой пастью, в которую дрессировщик кладет свою голову. Потом хищный кит выбрасывает из воды хвост и размахивает им, как бы приветствуя публику. Наконец, в третьем танке-бассейне зритель видит дрессированных афалин, гринд и полосатых дельфинов с разнообразными номерами. Животные совершают согласованные групповые прыжки, катают на лодке собаку, играют в мяч и, глядя в ноты, «поют» в микрофон, прыгают через горящий обруч или турники (рис. 14). Одна из афалин на брюхе выползает из воды на наклонную сцену и издает громкие сигналы в микрофон1. Другая афалина, повернувшись брюхом вверх, постепенно выходит на стойку и, опираясь только на хвостовые лопасти, двигается в вертикальном положении в течение 6 секунд. 1 Вначале она кладет голову на край плотика и, работая хвостом, полностью выходит из воды, а потом соскальзывает снова в воду. Цирк с давних пор служит местом контакта человека и диких животных. Дельфины, поощряемые лакомством, быстро обучаются отвечать на голос дрессировщика, его свист, жесты, запоминают свою кличку и реагируют на нее, подплывают на зов и постепенно выполняют все более и более усложняющиеся действия. Дрессировка начинается так: дельфину бросают рыбу после каждого свистка, и когда свисток прочно ассоциируется с появлением пищи, дрессировщик обучает животного другим реакциям на свисток, например, прыжкам из воды. Тренер выжидает, когда дельфин начнет прыгать по своему желанию, тогда подается свисток и бросается в воду рыба. Так повторяется много раз. В итоге прыжки начинают связываться в мозгу дельфина с наградой — рыбой. Способные «ученики» переходят к освоению более сложных номеров — учатся бросать мяч, прыгать через обручи. Тренировкой достигается удивительная точность, например, в прыжках двух афалин, которые по сигналу мчатся навстречу друг другу и, сблизившись в центре, одновременно в доли секунды свечкой вылетают вверх. Дельфины точно берут своим клювом рыбу из рук или сигару изо рта дрессировщика на высоте 4 м. Развив свою высшую скорость, они в нужный момент, словно ракета, пущенная с подводной лодки, вылетают из воды вверх, успевая скорректировать направление в тот момент, пока хвост еще не оторвался от воды. На Гавайских островах вблизи Гонолулу в особом бассейне, напоминающем тропическую лагуну, демонстрируют одновременно прыгающее стадо из шести малайских продельфинов. Иногда такой ансамбль составляют дельфины нескольких видов.Обучение животного трюкам начинается с использования его естественных способностей, с усиления какой-либо его привычки, с совершенствования того, что заложено в его природе. Чаще всего у дельфинов развивают их склонность к прыжкам. Обучить животное гораздо легче, если требуемое от них действие совпадает с обычными его движениями. Для отработки некоторых номеров нужно длительное время. Несколько месяцев требуется афалине, чтобы освоить прыжки через обруч. Вначале ее, вознаграждая лакомством, заставляют проплывать через обруч на определенной глубине, затем все ближе и ближе к поверхности и, наконец, она проскакивает через обруч, едва поднятый над водой. Потом высоту прыжка наращивают, поднимая обруч все выше и выше. Рис. 14 Гринда прыгает через турник на высоту 180 см. Фото К. Брауна. При дрессировке нельзя допускать перенапряжения животного (стресс-фактор), что может привести к срыву обучения. Дрессировщик, отрабатывая какой-либо номер, отбирает наиболее подходящих для этого исполнителей. Тренировку дельфинов в океанариумах стремятся начинать в самом молодом возрасте, почти сразу после их рождения. Но часто приходится иметь дело уже со взрослыми особями, лишь недавно пойманными в море. В этом случае большую помощь дрессировщикам оказывает подсадка к диким животным уже обученных дельфинов, которым начинают подражать «новички». Рис. 15 Ловля гринд. Сеть накидывается на голову, с помощью шеста. Фото К. Брауна. Рефлекс подражания у дельфинов развит превосходно, и он определяет успех дрессировки, так как позволяет случайную реакцию сделать достоянием всей группы. Если один дельфин в стайке научился пригибать сеть и таким путем выходить из окружения, опыт тут же перенимают другие. Наш дрессировщик Н. С. Барышников заснял на кинопленку, как афалина переползала из одного смежно расположенного бассейна в другой через низкий барьер, возвышающийся на 5 см над водой, и как вслед за ней то же самое делала другая. Подражание значительно сокращает сроки обучения дельфинов, а те, которые долго находились вместе с дрессируемыми сородичами, могли выполнять это действие даже без специальной тренировки.В Калифорнийском океанариуме малая косатка обучилась трюкам только на основе наблюдения за своими компаньонами-афалинами, с которыми работали тренеры. В другом случае атлантические афалины, помещенные в один бассейн с тропическими вертящимися продельфинами, переняли у них манеру вращаться по оси во время высокого прыжка тела в воздух. Поскольку ареалы обоих видов не совпадают, животные не могли обучиться этому приему на воле. Еще пример подражания. Во Флоридском дельфинарии одна афалина в прыжке зубами схватывала мяч и таким способом поднимала флаг перед представлением. Этого дельфина перевели в другое место и для выполнения того же номера использовали вторую афалину. Однако из-за ошибки в тренировке новый исполнитель стал поднимать флаг иначе — ударом по мячу своей мордой. Вскоре этот «дублер» погиб, а его номер перешел к третьему дельфину, жившему вместе с погибшим в одном танке. Третий исполнитель перенял те же ошибки, которые допустил его предшественник, и тоже стал поднимать флаг с помощью удара по мячу.Для океанариумов и лабораторий в настоящее время отлавливают сотни живых дельфинов разных видов. Существует несколько способов их лова. У нас на Черном море, до запрета промысла в 1966 году, дельфинов ловили кошельковым неводом (аломаном). Несколько рыбацких судов и лодок окружали стадо мелких китообразных в море, потом расставляли полукругом невод, загоняли туда животных и смыкали концы этой подковы. При загоне стада ловцы на лодках стучали булыжниками под водой: тем самым они мешали косяку дельфинов уходить за пределы кольца, образованного лодками, и загоняли их в расставленный невод. Стук камней вызывал у дельфинов бегство в противоположную сторону от устрашающего звука. Выход стада через все более и более суживающиеся ворота предупреждали теми же ударами булыжников1. 1 В морском вольере Карадагской биологической станции морские свиньи Машка и Витя сильно вздрагивали в ответ на стук камней, находясь в 15 — 20 м от источника звука; их дыхательная пауза после первого удара камней возрастала в 2 — 3 раза против обычной. На последующие удары они реагировали с ослабевающей силой. Столь же остро реагировали на стук камней и дельфины-белобочки. Рис. 16 Подъем гринды из воды на мягких носилках. Фото К. Брауна. Постукивание камней применяют и туземцы Соломоновых островов в Тихом океане на острове Малаита при лове малайских продельфинов. У этих животных жители островов используют зубы как сырье для изготовления ожерелий и как денежную единицу в местной торговле. Туземцы выезжают в море на быстроходных пирогах, но без сетей и, выстроившись фронтом, гонят продельфинов к берегу. Стук камней вызывает панику стада, и оно мчится прочь от лодок к суше. Очутившись близ берега на мелком месте, дельфины начинают вертикально становиться головой вниз, как бы пытаясь зарыться рылом в песок. Набегающие с берега жители хватают таких животных и вытаскивают из воды.Групповой лов дельфинов — дорогостоящее предприятие, требующее участия многих людей. Поэтому сейчас за рубежом разрабатываются способы индивидуального лова во время игр дельфинов возле судов. Для этого чаще применяют небольшую сеть: ее ухитряются надевать на голову с быстро идущего катера с помощью шеста (рис. 15). Пользуются и газовой пушкой, с помощью которой выстреливают сеть в воду, когда животное стремительно проносится возле носа судна и по инерции заплывает в снасть. Больше шансов на успех, когда дельфин оседлывает корабельную волну и плывет, не работая хвостом: на него с бака бросают специальную клешню-хапун, которая автоматически схватывает животное за суженную часть хвоста.Для новозеландского и австралийского океанариумов афалин ловят в мелких и узких заливах, куда они заходят питаться. Выход из залива перегораживают крупноячеистым неводом, а затем животных опутывают маленькой сетью и вытаскивают на берег с помощью более крупной.Оригинально ловит афалин сотрудник Флоридского океанариума Мильтон Сантини: с катера, идущего на полном ходу, он бросается с ручной сетью на спину афалины; ухватившись за спинной плавник и прижимаясь к дельфину, он гладит и успокаивает его, а потом накидывает на него сеть.Извлеченные из воды небольшие и средние дельфины обычно лежат спокойно, не сопротивляются, не бьются, не наносят себе повреждений. Гринда борется до тех пор, пока ее хвост находится в воде, но прекращает борьбу, если он вытащен из воды. Тепловой удар и шок часто мешают отлову и последующему использованию дельфинов. Близ г. Сухуми был такой случай: совершенно здоровый дельфин-белобочка, проплывающий под мостками причала, был схвачен за спинной и грудной плавники и вытащен из моря; он погиб через четверть часа от эмоционального шока и теплового удара.Из-за этих причин погибают многие пойманные дельфины еще по дороге к бассейну. Поэтому нужны строгие меры предосторожности как при лове, так и при транспортировке. Крупных животных типа гринд или белух поднимают из воды на мягких носилках (рис. 16). Это уберегает от травм, которые могут вызывать тяжелые заболевания впоследствии. Дельфинов среднего размера, как афалин, успешно перевозят в ваннах с морской водой. В случаях их транспортировки без воды бывают полезны поролоновые матрасы или висячие гамаки, предохраняющие животных от ушибов. Перевозимых дельфинов обильно смачивают водой с помощью губки или тряпки. Не допускают облучения животных солнечными лучами, а если это происходит, то место ожога срочно смазывают спермацетом или минеральным маслом. При соблюдении мер предосторожности можно перевозить дельфина без воды сроком до двух, а в ящиках с водой — до трех суток.Уже вошла в практику перевозка дельфинов самолетами. Голландские зоологи Ван Хил Дудок и Тибор установили, что полет должен происходить на такой высоте, при которой давление в кабине самолета не опускается ниже того, какое бывает в 1,5 км от земли вне самолета. В противном случае животные начинают биться, тяжело дышать, обдирают кожу на голове и плавниках, стонут, мочатся, вздрагивают. Эти симптомы исчезают, когда самолет снижается до соответствующей высоты. По воздуху афалин доставляли в хорошем состоянии из Нью-Йорка в Амстердам после 7 часов полета и 9 часов езды на автомашине. Во время длительной перевозки глаза дельфинов нужно закрывать влажной тряпочкой во избежание появления катаракты, а самих животных, если они лежат на полу, переворачивать, чтобы не было пролежней и омертвения кожи, что чаще бывает на груди между плавниками. Афалины могут жить в бассейнах различной глубины, но не менее 0,5 м. Стенки водоема должны быть гладкими, без выступов и углов, а вода — чистой и морской. В пресной воде у морских дельфинов уже через 7 — 10 дней начинает сползать кожа, затем мутнеют глаза. В полупресных водах, где соленость понижалась на 1 % по сравнению с океанской, афалина испытывала недомогание, кожа ее огрубевала, но все это проходило через день-два, если животное помещали в морскую воду.В неволе дельфины болеют различными нервными, желудочными, кожными и многими другими болезнями, иногда гибнут от стафилококковой инфекции, рожистых воспалений, инфарктов и инсультов, злокачественных прыщей, опухолей и цирроза печени, абсцессов и воспаления легких. Признаком заболевания органов дыхания служит выступающая из дыхала черная зловонная слизь. Повреждения скелета возникают вследствие ушибов, ударов, травм, получаемых чаще при транспортировке или в результате драк, вызываемых подсадкой в одну и ту же группу нескольких взрослых самцов. Рис. 17 Малая косатка позволяет вытаскивать заглоченный ею несъедобный предмет. Фото Д. Колдуэлла. В практике зарубежных океанариумов дельфинов, вновь поступающих в танк (бассейн), иммунизируют: вводят им в кровь различные антибиотики, и повторяют это через каждые полгода. Большую опасность для дельфинов представляет их склонность заглатывать инородные предметы. Это случается и в море, но гораздо реже. В Калифорнийском океанариуме по этой причине погибли восемь обученных дельфинов. Директор Эносимского океанариума Масаюки Накадзима сообщил о судьбе 118 дельфинов девяти разных видов, живших здесь в 1957 — 1965 годах: 92 из них погибли от различных болезней и в том числе 18 особей пяти видов пали от проглоченных инородных тел. Заглатывались такие предметы, как полиэтиленовые мешки, нейлоновые веревки, носки, резиновые мячи и трубки, игрушки, куски бетона, гравий, тряпки, проволока, ключи от двери, рыболовные крючки, перья, монеты, гребни, пробки, консервные банки, металлические крышки от бутылок, футляр от фотоаппарата и т. д. Наибольший вес заглоченного предмета у афалины 279 см длиной достигал 5 кг (стеклянная бутыль).Заглатывание предметов не зависило от возраста животного и длительности его пребывания в неволе. В Калифорнийском океанариуме гринда проглотила резиновую трубку размером 45x10 см, а афалина — веретеновидный стержень величиной 30x4,5 см. В случае заглатывания инородных предметов гринды, малые косатки, афалины позволяют человеку оказывать им помощь и засовывать руку в глотку (рис. 17). Мелкие предметы, такие, как свисток, выходили из кишечника через сутки после того, как животным давали минеральное масло.В том же океанариуме калифорнийские зоологи Давид и Мельба Колдуэллы описали странный случай: самка обыкновенного дельфина, сопровождаемая группой тихоокеанских дельфинов, таскала своего мертворожденного детеныша, пока его не отбил огромный самец гринды. Он носил маленький труп в зубах в течение 30 минут, а затем его проглотил.В море дельфины заглатывают инородные предметы очень редко: о том свидетельствуют результаты наших вскрытий более чем 6000 желудков дельфинов-белобочек.Поведение животных в природе бывает, конечно, иным, чем в искусственных бассейнах: привычные реакции в «тисках» узкого пространства в какой-то мере искажаются даже в самых больших океанариумах. Что меняется в этологии (поведении) китообразных и как они живут в неволе? Глава 5 Поведение узников
Рис. 18 Афалины в океанариуме выпрашивают пищу, широко открывая рот. Фото Г. А. Сурина. Наблюдение над механизмом поедания пищи дельфинами и анализ отснятых кинокадров дают основание заключить, что прием всасывания добычи используют не только зубатые киты — рыбоеды, но и моллюскоеды (кашалоты и клюворылые киты). Форма и устройство головы кашалота отлично приспособлены для выполнения подобной функции. Незначительно отводя нижнюю челюсть и отодвигая язык, как поршень, назад, кашалот засасывает в рот стремительно двигающихся скользких головоногих моллюсков. Этому способствуют покатые, сходящиеся вниз к краям рта «щеки» головы, шершавая поверхность ротовой полости, отсутствие верхних зубов и длинное углубление, в которое входит нижняя челюсть при закрытом рте (рис. 19). Большая длина нижней челюсти и углубление для нее, должно быть, позволяют кашалоту всасывать моллюсков сразу по нескольку штук за один прием и сравнительно быстро наполнять свой огромный желудок, вмещающий сотни кальмаров по 20 — 30 см длиной.Прием засасывания пищи разрешает кашалотам даже с изуродованными челюстями эффективно ловить добычу и сохранять нормальную упитанность. Предположение же о том, что кашалот при охоте на кальмаров плавает с широко раскрытой пастью и привлекает их своими блестящими зубами, — лишено оснований.Подобным же приемом всасывания, очевидно, пользуются и клюворылые киты.Некоторые дельфины во время охоты применяют тактику блокирования, или окружения добычи. В сентябре 1969 года зоолог Д. А. Морозов близ Карадагской биостанции с лодки наблюдал процесс охоты стайки афалин за косяком рыбы. Косяк луфарей, как карусель, кружился на одном месте, а в ста метрах от них полтора десятка дельфинов, растянувшись цепочкой, плавали по дуге вперед-назад и не пускали рыб в открытое море. От группы патрулирующих дельфинов поочередно отделялись то одна, то другая пара и быстро устремлялись в самую гущу кружащихся рыб. Здесь оба зверя возбужденно прыгали, хватали крупных луфарей, иногда подбрасывали их в воздух, а затем возвращались к патрулирующей группе. Им на смену в центр «рыбной карусели» бросалась другая пара, потом третья и т. д. Охота продолжалась около 20 минут. Круговое движение рыбьей стаи вызывают дельфины: сначала они преследуют растянувшийся вдоль берега рыбий косяк, уплотняют его, потом резким заходом со стороны моря заставляют головную часть колонны сблизиться с хвостовой, в результате чего вытянутая стая начинает двигаться по спирали, диаметр которой постепенно уменьшается. Когда передние рыбы примкнут к самым задним, движение косяка становится круговым. Такой «стоячий» косяк позволяет дельфинам длительное время кормиться на одном месте.Дельфины умеют направлять рыбные косяки в нужную им сторону. Черноморские рыбаки не раз наблюдали, как афалины, двигаясь фронтом, загоняли косяки рыб в Балаклавскую бухту через ее узкие ворота. Дельфины способны выгонять одиночных рыб даже на сушу. В Карадагскрм бассейне мы выпускали вблизи афалины Евы живых анчоусов. Дельфин, преследуя и прижимая рыбок к бассейну, вынуждал их выбрасываться на выступающий над водой верхний край бетонированной стенки водоема.На Карадагской биостанции возле Кузьмичевых камней одна афалина на глазах рыбаков загнала саргана в лощинку и вынудила его выброситься на берег. Но увлеченная охотой, она сама оказалась на берегу; рыбаки сняли ее с камней и вытолкали в море.Афалина любит подбрасывать пойманную крупную рыбу высоко в воздух, чтобы хватать ее на лету и перекусывать на три части; серединку рыбы она проглатывает сама, а голову и хвост используют чайки (также перекусывают крупных рыб и малые косатки). Привычку подбрасывания, связанную с большой подвижностью головы, у афалины усиливают тренировкой: ее обучают кивком головы выбрасывать из воды резиновые круги, забрасывать мяч в баскетбольную сетку или высоко подкидывать его в воздух.Дельфины-новички в аквариуме свистят в течение почти двух недель, притом ночью чаще, чем днем. Привыкнув к новым условиям, они издают звук реже, но всегда это делают при возбуждении в погоне за рыбой или когда их тревожат. Встревоженные, они плавают стайкой, и в первое время издают громкий и частый свист. Отделенный в такой момент от группы возбужденный дельфин стремится как можно скорее соединиться с остальными. Когда возбуждение проходит, стайка распадается, и свист прекращается. Сильнейший шум афалины поднимают при кормежке и когда к ним пускают акул. Ко всякому новому предмету, появляющемуся в океанариуме, дельфины-новички относятся настороженно в течение одного или нескольких дней. Рис. 19 Открытая пасть кашалота. Фото Ю. А. Михалева. Пищевые отношения у дельфинов типичны для животных, весьма далеки от гуманности, которую им иногда приписывают. Американские зоологи Мельба и Давид Колдуэллы наблюдали во Флоридском океанариуме отношение афалин к больному сородичу, который пытался брать пищу, но ее безжалостно выхватывали прямо изо рта здоровые дельфины, живущие в том же танке; когда один, сделав это, отходил от больного, его место тут же занимал другой. Они так поступали даже в тех случаях, когда пища этим «воришкам» давалась в изобилии. Такого «обкрадываемого» больного обычно изолируют от «жадных» сородичей и переводят в другой танк. Если больному угрожает удушье и он подает сигнал бедствия, начинает действовать инстинкт сохранения вида, в силу которого сородичи спасают пострадавшего от гибели.Родители обучают детенышей приемам, как ловить и поедать добычу. В водах Гавайских островов на глазах зоологов малая косатка кормила детеныша: держа во рту большую рыбу-корифену, она подставляла ему, а тот отрывал куски от рыбы и проглатывал.Игровое поведение наблюдается сразу же, как только дельфины привыкнут к неволе и перестанут издавать тревожные сристы. Когда животные сыты, они начинают играть. Естественная игривость — свойство всех дельфинов, особенно в молодом возрасте. Обжившиеся звери часами носятся по бассейну, забавляясь подложенными для этого игрушками, цветными шарами, резиновыми кругами, и проявляют большую изобретательность в играх.В естественных условиях у дельфинов много времени уходит на разыскивание и добывание корма. Биологический смысл игр в море состоит в тренировке, необходимой для лова добычи и поддерживания охотничьих привычек. В неволе при готовых кормах значение игр приобретает иной смысл, прежде всего как компенсация недостаточности движений в замкнутом пространстве. Игрой здесь заняты животные всех возрастов. Поводом для игры может стать любой предмет, одушевленный и неодушевленный, появившийся в океанариуме и привлекший внимание зверя: мяч, натянутые веревки, резиновые игрушки. Дельфины ловят за хвост и тут же отпускают рыб, а иногда превращают их в лохмотья, преследуют акул и скатов, иногда отнимают предметы друг у друга. Афалины в игре весьма изобретательны, даже с одним и тем же объектом играют по-разному. Один из сотрудников на Карадагской биостанции пускался вперегонки с афалиной: он бежал по борту четырехугольного водоема, а дельфин быстро плыл рядом, стремясь обогнать человека. Во Флоридском бассейне дельфин Флиппер подолгу играл с плавающей собачкой. Животные ловко балансируют, пытаясь удерживать на своих грудных плавниках или морде плавающие перья, веточки, бумажки и т. п. Одна молодая афалина во Флоридском океанариуме любила запускать свою морду под большую черепаху, поднимая ее, и толкала на противоположную сторону бассейна. Афалинам в бассейне нравится стремительно мчаться на плывущего человека и внезапно останавливаться в метре от него. Они любят ритмически хлопать своим хвостом по поверхности воды; афалина Ева в Карадагском бассейне ловко ударяла по воде всей своей передней половиной тела, а хвостовую часть удерживала вертикально в воде так, что изгибалась при ударе в виде буквы Г1. В качестве забавы дельфины иногда пускают из дыхала струи воды. В 1946 году мы установили, что если дельфинам заливать воду в дыхательные пути, они выбрасывают ее в виде очистительных фонтанов, при этом никакого кашля у них не возникает и попадание жидкости в их верхние дыхательные пути для них совершенно безопасно. Некоторые дельфины сами активно вбирают воду в носовой канал и выпускают ее как фонтан. Это они делают в море и этому же их обучают в неволе. Подобный фонтан изображен на рис. 20. Советский зоолог В. М. Белькович сделал серию фотоснимков одной афалины, которая, живя в бассейне, втягивала в носовой канал воду и выбрасывала струю на 2 м вверх или в стороны. В американских океанариумах за подобные способности афалины получали клички — Сквирт (Брызгалка), Сплеш (Плескун), Спрэй (Разбрызгиватель). Спрэй, например, был обучен на цирковых представлениях тушить такой струей импровизированный «пожар» или костер. 1 Особую игру представляет у китообразных так называемый лобтайлинг, описанный у кашалотов: гиганты встают головой вниз, хвост высоко выставляют на воздух и сильно бьют им по воде с огромным всплеском и грохотом, слышным за милю. Возможно, поведение Евы было аналогично лобтайлингу кашалотов. Активное всасывание воды дельфинами в природных условиях подтвердил голландский зоолог П. Ван Бри, который нашел в носовых воздушных мешках дельфина Гектора трех рачков-изопод, попавших туда из окружающей среды. Рис. 20 Струя фонтана из дыхала афалины. Фото В. М. Бельковича. Половое поведение дельфинов связано с размножением. Американские зоологи М. Таволга, Ф. Эсапян, Ф. Вууд, Г. Критцлер, А. Мак-Брайд и О. Хебб вскрыли многие секреты размножения китообразных. Во Флориде в дельфинарии «Морская студия» афалина Пэджи была поймана еще сосунком и в возрасте 15 лет весила 240 кг. Она в неволе плодилась 4 раза, а самец того же вида Хэппи был отцом 12 детенышей, рожденных разными самками. Афалина Спрэй родилась в неволе и здесь же родила первого детеныша в семилетнем возрасте (у нее не оказалось молока, и детеныш погиб через две недели). К 1961 году в «Морской студии» уже насчитывалось 16, а в японском океанариуме «Эносима» к 1957 — 1968 годам — 25 случаев родов (3 — у серого дельфина и 22 — у афалины).В океанариумах были установлены некоторые общие черты поведения дельфинов во время гона, беременности, родов и воспитания потомства.Способы ухаживания у разных видов дельфинов более или менее однотипны и сводятся к «контактным действиям»: при перекрестном или параллельном плавании животные стараются коснуться друг друга на быстром ходу, задеть партнера плавниками, прижаться к его телу, либо потереться мордой.Поведение самца и самки перед спариванием (обычно весной) напоминает игру в «салки»: животные гоняются друг за другом, стараясь задеть тело партнера, мягко покусывают челюстями или поглаживают друг друга головой (вроде того, как это бывает у копытных животных), а подчас высоко выпрыгивают из воды. Самец нетерпимо относится к своим соперникам и отгоняет их от самки, устрашающе открывая рот и хлопая челюстями; перед самкой он изгибается в разных эффектных позах. В период гона и спаривания самцы изредка визгливо взлаивают, но делают это гораздо чаще, если самка отплывает в сторону или приближается к другому самцу.Утробное развитие зародыша продолжается около года. Во второй половине беременности самка уединяется, утрачивает резкость движения и по мере приближения родов занимается своеобразной «гимнастикой» — последовательно изгибает спину и хвостовой стебель. На это она затрачивает десятки минут ежедневно. Отсутствие таза и задних конечностей позволяет китообразным рождать очень крупного детеныша, который у афалины имеет около 1 — 1,3 м в длину и весит 10 — 15 кг. Роды начались, если из полового отверстия самки показался хвост дельфиненка; хвост может несколько раз выставляться и прятаться вновь. Роды продолжаются от четверти часа до 2 часов и вызывают сильнейшее возбуждение всего стада. Пуповина рвется при первом же натяжении. Самки окружают рожающую афалину и ее детеныша с боков, а иногда и снизу (такое же построение при родах у кашалотов наблюдалось с вертолета в Атлантическом океане близ острова Тристан-да-Кунья). Роль этих «тетушек-повитух» заключается в том, чтобы защищать малыша от нападения акул или от атак взрослых дельфинов-самцов, а при случае и оказать молодому помощь, если он почему-либо не будет в состоянии двигаться сам. Обычно же новорожденный, очутившись на свободе, медленно плывет в окружении эскорта самостоятельно, без всякой поддержки, по едва восходящей линии к поверхности, чтобы через какое-то время произвести первый дыхательный акт при своем первом выныривании. Хвостовые лопасти только что родившегося детеныша еще свернуты в трубочки, а спинной плавничок пригнут к телу, но вскоре при работе хвостом лопасти и плавничок распрямляются и становятся очень упругими. С этого момента малыш начинает активно двигаться со взрослыми, при этом работает хвостом вдвое чаще, чем они.Через несколько часов новорожденный «ощупывает» своим рылом мать, берет один из двух сосков в рот (зубы у него еще не прорезаны) и получает сильную струю молока, бьющую под давлением мышц млечной железы. Вначале он кормится через каждые 10 — 30 минут, а потом интервалы между кормежками увеличиваются. В первые две недели кормящая самка поворачивается на бок, чтобы детенышу было удобнее захватывать сосок. Она не позволяет ему отплывать от себя дальше нескольких метров и пресекает его попытки общаться с другими дельфинами, отгоняя их «щелканьем челюстей». Двухнедельный дельфиненок смелее отлучается от самки, но большую часть времени до самого конца лактации все же проводит возле матери. Более опытные самки-афалины предоставляют своему детенышу большую свободу, чем первородящие. Такая самка не бросается на визг испуганного малыша, а сначала оценивает обстановку, в которой был подан сигнал, и лишь тогда предпринимает какое-либо действие. В дельфиновом молоке содержится жира в 13 раз и белка в 4 раза больше, чем в молоке коровы. Поэтому детеныш афалины растет очень быстро: через полгода его первоначальная длина (1 — 1,3 м) увеличивается до 1,8 м, через год — до 2,1 м, а через 2 года — до 2,5 м. Впервые малыши афалины берут рыбу в возрасте 3,5 месяца, а молодые гринды пробуют головоногих моллюсков в 6 месяцев, но питаться молоком продолжают до 1,5 — 2 лет. Хотя в море лактационный период дельфинов бывает, вероятно, короче, тем не менее в сравнении со сроками других млекопитающих он все же очень велик. Это и создает у зубатых китов благоприятные условия для обучения и перенимания опыта взрослых. Возможно, и у усатых китов молочный период длится не полгода, как считали прежде, а вдвое больше. В том уверяет южноафриканский зоолог Петер Вест, извлекший молоко из желудка 15-метрового финвала, имевшего возраст минимум около года.В Калифорнийском и Флоридском океанариумах США наблюдалось межродовое спаривание дельфинов. Случаи такого рода происходили между самкой обыкновенного дельфина и самцом афалины, самцом афалины и самкой тихоокеанского короткоголового дельфина, самцом тихоокеанской гринды и самкой малой косатки и, наконец, самцом амазонской инии и самкой длинноклювого дельфина соталии. Животные в это время издавали своеобразные звуки, а из дыхала вырывался поток пузырьков воздуха. Гибриды от такого спаривания в неволе не получались. В искусственных бассейнах на Черном море неоднократно замечали брачные игры между афалинами и дельфинами-белобочками с излучением интенсивных сигналов. Большинство исследователей относит случаи межвидового и межродового спаривания китообразных к категории половых игр. Давид и Мельба Колдуэллы пишут, что половая активность у дельфинов «является как бы незапрещенной и свободно протекающей игрой».В океанариумах привязанность между самцом и самкой из разных родов оказывалась иногда более сильной, чем привязанность между самцом и самкой одного и того же вида. Этого в море, конечно, не бывает. Гринда-самец Бимбо, проживший в Калифорнийском океанариуме три с половиной года вместе с самкой тихоокеанского короткоголового дельфина Дэби, явно предпочитал оставаться с ней, а не с самкой гринды. Когда Дэби погибла, Бимбо, схватив ее за хвост или грудной плавник, четыре часа носился с трупом по бассейну, широко раскрыв глаза, выталкивал ее на поверхность и пресекал все попытки служителей отобрать у него ношу. Лишь когда труп поддели острогой и удалили из бассейна, крайнее возбуждение самца улеглось, и он постепенно вошел в норму.Из специфических форм поведения и оборонительных реакций, проявляемых дельфинами при жизни в неволе, обращают на себя внимание «пришпиливание» ко дну бассейна и «агрессия».«Пришпиливание» ко дну наблюдалось у афалин в океанариумах «Морская студия» во Флориде и «Мэринленде» в Калифорнии. Афалины-самки применяли этот прием для «наказания» непослушных детенышей, назойливых самцов, а в бассейне Карадагской биостанции — и надоедливого тренера. В «Морской студии» сосунок афалины неоднократно нарушал обычный порядок и уплывал прочь от матери. В ответ на это нарушение самка, плывя сверху детеныша, улучила момент и прижала его ко дну танка своим рылом, а затем так держала с полминуты. В Калифорнийском океанариуме видели двух самок, толкавших лишь недавно родившихся детенышей ко дну бассейна и прижимавших их клювом к грунту. Давид и Мельба Колдуэллы опубликовали фотоснимок, на котором было показано, как две афалины-самки прижали к жесткому дну водоема молодого самца; это сопровождалось записанными на магнитофонную ленту громкими криками наказанного.Наконец, аналогичный прием был применен в Карадагском бассейне по отношению к назойливому дрессировщику, который мешал плавать самцу, удерживая его за рыло. Дельфин, выбрав момент, на двухметровой глубине прижал ладонь тренера ко дну бассейна и так держал несколько секунд, пока человек не вырвал руку. При подъеме на поверхность дельфин сопровождал этого человека и, когда тот положил ему руку на клюв, снова сделал попытку утянуть тренера ко дну.Агрессивное поведение дельфинов наблюдалось в зарубежных океанариумах и отечественных искусственных бассейнах по отношению к сородичам, к особям других видов и к человеку. Более часто дельфины одного вида нападают на представителей другого вида. В океанариумах зарегистрированы случаи атаки афалиной серых, пятнистых и обыкновенных дельфинов, гринд, карликового кашалота. Серые дельфины набрасывались на гринд, пятнистых и тихоокеанских короткоголовых дельфинов. Бывали случаи, когда дельфины в океанариумах забивали насмерть особей других видов того же семейства. Например, карликовая косатка убила молодую гринду, амазонские дельфины-инии забили меньшую по величине амазонскую соталию.Нередко дельфины атакуют и убивают своих естественных врагов — акул, опасных для сосунков. Даже на теле взрослых афалин неоднократно замечали характерные следы зубов акулы. Враждебное отношение дельфинов к хищникам-рыбам остается и в неволе. Однако связь между ними сложная и далеко не всегда ясная. Рыбаки Флориды считают, что дельфины и акулы относятся друг к другу как собаки и кошки. Афалины нередко решительно избивают головой и хвостом небольших акул, подсаженных к ним в один танк, но сторонятся и опасаются крупных хищных рыб. Как-то зоолог А. Мак-Брайд извлек из желудка акулы длиной 3,6 м часть скелета афалины. Но, с другой стороны, в афалине, погибшей у берегов Англии, обнаружена акула длиной 121 см, хвост которой торчал во рту дельфина. Зверь, как полагают, погиб от того, что не смог ни проглотить крупную добычу, ни освободиться от нее.Французский океанолог Жак Ив Кусто провел в тропической Атлантике опыт: загарпунил дельфина и пронаблюдал, как отнеслась к раненому группа акул. Пока дельфин был жив, акулы боялись нападать на него, но как только он погиб, одна из акул тотчас же набросилась на него и вспорола ему брюхо; не замедляя скорости, она с хода отсекала огромные куски от тела жертвы с такой легкостью, «словно это было сливочное масло». На одном из исследовательских судов пронаблюдали встречу акул и обыкновенных дельфинов: с полсотни дельфинов-белобочек жались к бортам корабля, идущего со скоростью 3 — 4 узлов, а вблизи находились акулы. Создавалось впечатление, что дельфины объединились не только для защиты своих 6 — 8 детенышей, но и для обороны друг друга. Некоторые из дельфинов были ранены.Научный сотрудник В. Максимов наблюдал с тунцеловной базы «Солнечный луч», как на стайку отдыхавших дельфинов напала большая акула, но жестоко поплатилась. Дельфины, действуя согласованно, выжимали хищницу из воды и заставляли ее выпрыгивать в воздух. За какую-то минуту тело акулы покрылось большим количеством ран, и она, окровавленная и неподвижная, осталась лежать на поверхности.Полагают, что дельфины в каждом случае способны ощущать, представляют ли для них акулы угрозу. Если хищники крупные и агрессивные, дельфины пытаются спасаться, но присутствие в дельфиновом стаде новорожденных и раненых может вынудить млекопитающих к яростной обороне. Акулы нападают не только на дельфинов, но и на людей1. 1 Зарубежный ученый Л. Шульц подсчитал, что за восемь лет акулы в теплых морях напали на 1410 человек, из них 477 пловцов погибли. Сотрудник Калифорнийского океанариума Д. Браун предложил помещать в одежду летчиков миниатюрный проигрыватель с записью сигналов бедствия дельфинов; в случае аварии самолета над морем летчик, включив запись, сможет привлечь дельфинов, которые отпугнут акул от его надувной спасательной лодки. Наиболее интересны сравнительно редкие случаи нападения вообще-то миролюбивых дельфинов на тренеров. Атаковать может как здоровый дельфин, так и больной, особенно в тех случаях, когда человек досаждает зверю или озлобляет его, неловко пытается помочь больному животному. Проявление агрессивности наблюдалось у карликовых косаток, гринд, афалин и других видов.Карликовая косатка (самец 216 см длиной) в Гавайском океанариуме бросалась на людей с типичной позой угрозы («щелканье челюстями»). У гринды агрессивность проявилась после 14 месяцев содержания ее в Калифорнийском океанариуме без общения с другими дельфинами; она подступила к водолазу с открытой пастью, сбила его ударом хвоста и ударила так, что тот потерял сознание. Когда эту гринду перевели в большой бассейн, где жили ее сородичи, агрессивность ее исчезла. Знаменитая дрессированная афалина Таффи, участвовавшая в испытаниях морской лаборатории «Силэб-2», неоднократно кусала руки своей дрессировщице, обучавшей ее находить разные предметы на дне моря, и в заключение сломала ей ребро.Случаи нападения афалин на людей наблюдались и в отечественных бассейнах. Зоологи В. М. Белькович, Н. Л. Крушинская и В. С. Гуревич описали, как две взрослые самки-афалины нападали на человека, приближавшегося к дельфинам с целью их отлова. Звери стремительно подплывали к ловцу с раскрытой пастью и хвостом ударяли по воде так, что сбивали его с ног. Так стали поступать самки после многократных случаев их отлова. Другие наши исследователи Л. Г. Воронин, Ю. Д. Стародубцев и Л. Б. Казаровицкий замечали агрессивные реакции со стороны афалины в тех случаях, когда тренер настойчиво пытался войти в контакт с дельфином, не считаясь с утомлением животного. Дельфин в таких случаях мчался на человека с открытой пастью, затем круто поворачивался и отшвыривал тренера спинным плавником и хвостовым стеблем, а другой взрослый самец бил хвостовым стеблем по ногам или по телу дрессировщика. Научный сотрудник Г. А. Шурепова специально вела наблюдения над агрессивной афалиной-самцом (230 см длиной, 220 кг весом), нападавшим на тренера во время тренировочных занятий. Этот дельфин несколько раз толкал дрессировщика своим рылом, больно задевая его грудным плавником, а однажды ударил его хвостовым стеблем по животу так, что человек едва не потерял сознание. В других случаях этот дельфин налетал на тренера с открытой пастью, угрожающе махал хвостом возле его лица и, подныривая, ухитрялся наносить ему удар спинным плавником по грудной клетке. Как-то тренеру бросили палку, и ею он стукнул нападающего самца; в дополнение к этому зверя оставили голодным. После такого урока агрессивность животного исчезла. Так физическим наказанием и голодом погасили злобную реакцию дельфина. Считают, что раздраженность самца была вызвана изоляцией его от самок в начале гона.Случаи агрессии бывали и на Карадагской биостанции. Самка афалины по кличке Марья (2,5 м длиной) вскоре после выпуска ее в бассейн сильно укусила ладонь сотрудницы станции Г. Титовой, которая коснулась язв на теле зверя при его пересадке из ванны в бассейн. Еще до укуса Марья проявляла угрозу, издавая дыхалом короткие звуки, слышимые как «хрр-хрр-хрр».Другой еще не обученный крупный дельфин-афалина по кличке Федя (3 м длиной), находясь в морском вольере, ударил хвостом девушку в тот момент, когда та, подплыв к сети и опершись о поплавки, выставилась по пояс из воды. Девушка потеряла сознание, но ее подхватили аквалангисты и доставили на берег.Удары афалины испытал на себе дрессировщик Н. С. Барышников: его избил крупный самец (рис. 21) после того, как дрессировщик удержал возбужденное животное за спинной плавник и помешал ему преследовать самку. Самец несколько раз толкал дрессировщика спинным плавником, а затем нанес ему пять сильных ударов хвостом. Удар наносился кромкой хвостового стебля при круто согнутых вниз хвостовых лопастях. Позднее этот же дельфин избил еще одного водолаза: у того из-под костюма торчал кусок веревки, с помощью которой не раз отлавливали агрессивное животное. Рис. 21. Крупный самец-афалина (3 м), не раз проявлявший свою агрессивность по отношению к тренерам. Защитные реакции у дельфинов могут принимать разные формы и помимо прямой агрессии. Суть их заключается в том, чтобы помешать действиям человека, к которым животное относится отрицательно.Зоологи Д. Браун и Д. и М. Колдуэллы описывают, как малая косатка помогала обыкновенному дельфину, когда того отлавливали. Дельфин начинал свистеть. В ответ на свист к ловцам подплывала малая косатка и выталкивала дельфина из рук людей. Когда же того поймали вторично, малая косатка схватила ногу тренера и мягко сжимала ее до тех пор, пока дельфин не был отпущен.Интересный способ воспрепятствовать отлову афалин был замечен в океанариуме «Мэринленд» и описан теми же зоологами. Здесь четырем афалинам в течение двух недель делали инъекцию — болезненный укол, воспринимаемый животными весьма неохотно. Для этого их каждый раз вылавливали в большом бассейне и переводили в малый мелководный танк. Отлов производили с помощью сетчатого загона с раскрывающимися и закрывающимися воротами. Когда появлялись люди со шприцами и налаживали сетчатый загон, три дельфина пытались убегать от ловцов в дальний конец бассейна, но всегда безуспешно. Четвертый же, самый сообразительный, решил задачу иначе: он подпирал ворота своим массивным телом, а когда створки все же открывали, он пытался закрывать их силой.Иерархическое поведение у дельфинов складывается в результате конкуренции за пищу, и оно, видимо, чаще и резче проявляется в неволе, чем в море. Первую попытку изучить иерархию (определенный порядок подчиненности) в стаде дельфинов предприняли американские зоологи М. Таволга и Ф. Эсапян во флоридском океанариуме «Морская студия». Нормально семейка группируется из «быка»-самца, двух или большего числа самок, почти взрослых детенышей и молодняка текущего сезона. В группе господствует над всеми особями стада сильнейший взрослый самец: он первым берет пищу, его все побаиваются и уступают ему. «Непокорных» доминирующий самец устрашает особым жестом — широко раскрывает рот и «щелкает челюстями», а иногда кусает. Он проявляет агрессивность, когда его на это провоцируют, а обычно бывает миролюбив, чаще держится в одиночку и только весной плавает в сопровождении самок. Следующее место в доминировании занимают взрослые самки. Среди них выделяется главная наиболее активная самка, а другие, как правило, следуют за ней. Наконец, самую покорную часть стада составляют детеныши и молодые особи. Они подчиняются всем взрослым членам стада и в первые месяцы жизни держатся возле своих матерей, потом начинают плавать в одиночку или играть с другими сородичами.Явление доминирования среди афалин и дельфинов-белобочек подтвердили и советские зоологи В. М. Белькович, Н. Л. Крушинская и В. С. Гуревич. У морских свиней в Карадагском вольере при кормежках, по нашим наблюдениям, всегда доминировала более крупная самка Машка (144 см длиной) над молодым самцом Витей (120 см). Она явственно оттесняла его и хватала пищу первой.Существует ли у дельфинов иерархия в природной обстановке? Видимо, да, но в более ослабленной форме. Об этом в какой-то мере свидетельствуют многочисленные, в том числе и давние следы покусов на теле вылавливаемых дельфинов, словно нанесенные острыми зубьями гребенки. Дельфины пускают в ход зубы для поддержания иерархии среди сородичей, но еще чаще используют для этого удары хвостом и головой.Иерархическое поведение не предотвращает драк. Во время половой активности один доминирующий самец сам был сильно покусан: на его хвостовом стебле, лопастях, возле гениталий и вокруг морды имелись многочисленные следы зубов, свидетельствующие об ответных действиях.В области содержания дельфинов в неволе очень большие успехи достигнуты на косатках — крупнейших представителях семейства дельфиновых, овеянных зловещей славой убийц морских зверей. Новые сведения о косатках изменили представление человека об этих страшных морских хищниках, нрав которых считался совершенно неукротимым. Глава 6 «Тираны» китов — любимцы зрителей
Рис. 22. Рис. 23. Косатки, подплывая к шлюпке, проявляют любопытство (район Курильских островов). Высокий спинной плавник самцов косаток не раз бывал причиной огневых залпов с военных судов: а — вид плавника сбоку; б — вид сзади. Фото А. Г. Велижанина. В опасных для них ситуациях косатки ведут себя миролюбиво. Осенью 1955 года в Антарктике в Канале принца Густава льды отрезали от чистой воды 60 косаток. Звери находились в сильно возбужденном состоянии, выставляли на 1 — 2 м из воды головы и осматривались. Они не пытались нападать на многочисленных тюленей-крабоедов и малых полосатиков, тоже отрезанных от моря. Не трогали они и людей, подходивших к краю льдин и палкой касавшихся хищников. Косатки провели в этой полынье четыре месяца и выбрались на чистую воду, преодолев пояс сплошных льдов шириной 65 км.За последние годы грозная репутация косаток значительно поколебалась после того, как были проведены два замечательных опыта.Первый начался 16 июля 1964 года. В водах Британской Колумбии близ острова Сатурна загарпунили двухлетнего самца-косатку 267 см длиной и весом 1090 кг. Раненое животное доставили в бухту Ванкувер, оказали ему медицинскую помощь (инъекции пенициллина, тиамина, витамина B12 и гидроксизина). Сначала его поместили в док, а затем в загон, отгороженный от залива проволочной сетью. Площадь загона была 14x23 м, а глубина 3 — 7 м. Животное ошибочно посчитали за самку и назвали Моби-Долл.В течение 57 дней косатка отказывалась принимать пищу, а потом стала поедать по 45 — 90 кг рыбы в день. За месяц ей скормили около 16 ц трески, лососевых и терпуговых рыб. Головоногих моллюсков и лошадиное мясо она поедала неохотно. В загоне косатка плавала по кругу против часовой стрелки со скоростью 2 — 3 узлов. В среднем она погружалась на полторы минуты и выныривала на несколько секунд для дыхания. С целью кормежки ее подзывали к кормовому плотику, ударяя рыбой о поверхность воды, и давали 12 — 15 крупных рыб прямо из рук. Кормящий гладил кита по голове, а потом, описывая круг над головой зверя, заставлял его поворачиваться брюхом вверх. Так кит научился подставлять свое брюхо для почесывания.Когда кормежка прекращалась внезапно, животное проявляло неудовольствие тем, что вращало хвостом и хлопало грудными плавниками. Перед питанием зверь возбужденно выпрыгивал из воды. Через 86 дней интересный опыт приручения прервался из-за смерти животного от кожных грибков. Смертельному исходу болезни способствовали ядовитые стоки реки Фрейзер, питающей залив.Еще более примечательным был второй случай приручения 3,5-тонного самца длиной 655 см по кличке Наму. Он был пойман в сети в июне 1965 года у острова Наму (Британская Колумбия). Сюда немедленно вылетел директор аквариума г. Сиэтла — Эдвард Гриффин и купил у рыбаков живую косатку за 8000 долларов. Спешно построили клетку размерами 18x12x5 м, в которой животное в течение месяца буксировали по морю на расстояние 830 км, не вынимая из воды. С первого дня транспортировки Гриффин приступил к укрощению хищника и добился больших успехов. Первый контакт человека и хищника состоялся еще во время перевозки: Гриффин смело подплыл к зверю в клетке и поскреб ему щеткой голову и подбородок. Это повторялось при каждой встрече; уже позже, когда косатку поместили в загон бухты г. Сиэтла, она стала позволять человеку садиться на себя, стремительно возила его по загону, подолгу резвилась с ним, то услужливо подставляя спину или брюхо, то внезапно сбрасывая его в воду. В первое время Наму отказывался от пищи, но через месяц уже съедал до 1,5 ц красной рыбы в день.В этих двух экспериментах были открыты очень ценные качества косаток: они хорошо уживаются в неволе, легко обучаются и поддаются дрессировке. Это очень пригодилось для организации зрелищных мероприятий. В аквариумах Лоз-Анджелеса, Майами, Сан-Диего теперь наряду с другими видами дельфинов показывают и гигантских косаток, иногда в одном и том же танке с дельфинами, на которых они нападают в море. Косатки выступают перед публикой даже в небольших бассейнах диаметром, лишь втрое превышающим длину их тела. Эти звери оказались весьма послушными. Они подчиняются воле человека, стремительно катают его по волнам бассейна, выпрыгивают во весь рост, подают голос, берут рыбу изо рта дрессировщика. Эдвард Гриффин первый убедился, что косатка безопасна для человека. Был случай, когда она вместе с рыбой втянула в свою пасть ногу тренера, но тут же вытолкнула ее обратно. Дрессировщик Джим Ричарде в Сан-Диего смело кладет в выставленную из воды раскрытую пасть косатки свою голову.Все рассказы о нападении косаток на лодки объясняются любопытством (сильно развитым ориентировочным рефлексом), проявляемым хищниками, но которое внешне выглядит как атака. В связи с этим показателен случай с охотоведом А. М. Николаевым. Он и его двое спутников в мае 1965 года шли на моторной шлюпке в полусотне метров от берега в бухте Качаева близ острова Уруп. Вдруг впереди в 150 м вынырнули четыре-шесть косаток. Шлюпка резко повернула к берегу, а косатки устремились к шлюпке. В 20 м от суши мотор был выключен, и лодка продолжала двигаться по инерции. Когда до берега осталось 7 м, зверей отделяли 25 — 30 м, а в 2 — 3 м от суши они настигли людей, но удара по лодке не нанесли.Подобные примеры, чуть подправленные воображением «атакуемых», иногда преподносятся как факты нападения косаток. На самом же деле достоверных случаев нападения косаток на людей не существует. Марокканские ныряльщики утверждают, что косатки подплывают к человеку и, удовлетворив свое любопытство, удаляются, не причинив ему вреда. Теперь уже известно более десятка случаев поимки косаток в рыбацкие сети и содержания этих зверей в неволе.Достопримечательна поимка сразу семи косаток на основе использования инстинкта сохранения вида, очень развитого у китообразных. Весной 1968 года в Британской Колумбии в заливе Гарден-Бэй, севернее г. Ванкувера, застрял на скалах молодой самец весом 1,6 т. Своим сигналом бедствия он привлек еще шесть косаток во главе с четырехтонным самцом. Все звери были пойманы с помощью рыболовных снастей и помещены недалеко от г. Ванкувера в бухте Пендер в вольерах, сооруженных из сетей, подвешенных на колодах. Ни одна из косаток не ушла в море и не сделала попытки уйти прыжком через колоды или разорвать сеть. Из пойманных косаток две попали в Калифорнийский и одна в Майамский океанариумы, одна — в Ванкуверский аквариум, а три оставлены на китовой станции в заливе Гардэн-Бэй в распоряжении канадского психолога Пауля Спонга для исследования их органов чувств. Здесь зверей поместили в вольеры (размерами 21x18x4,5 м), построенные из сетей, подвешенных на бревнах-поплавках. Эти косатки за короткое время подружились с человеком. Они показали превосходное зрение, близкое к остроте зрения кошек, а глубина их сна приближалась к глубине сна человека и наземных млекопитающих. Когда часть загородки была нарушена, четырехтонный самец Скукум-Цецил медленно выплыл в открытое море, а другие остались.Самец по кличке Хуго, попавший в океанариум г. Майами, миролюбиво живет в одном танке с обыкновенными дельфинами. Вначале он имел 3,9 м длины и весил 680 кг, а через два года вырос до 5,3 м и достиг в весе 1,7 т. Хуго «работает» за пищевое вознаграждение и если его не получает, он ударом хвоста окатывает людей каскадом брызг. Позже Хуго прославился своим «носом»: в океанариуме он наскочил на подводное окно и лишился кончика рыла. Но за четыре месяца кончик рыла полностью восстановил первоначальную форму. Так была открыта еще одна интересная черта у китообразных — способность их тканей к быстрой регенерации.Еще недавно раздавались голоса — объявить косатку «вне закона» как злейшего хищника и назначить премии за ее истребление. Однако вред, наносимый косатками в море, явно переоценивался. Длительные наблюдения биолога-охотоведа С. В. Маракова на Командорских островах показали, что ныне косатки здесь не причиняют серьезного ущерба ни калану, ни котикам. Эти хищники в первую очередь нападают на ослабевших и больных морских млекопитающих, либо их неосторожных детенышей. Они выступают в роли санитаров, выбраковывающих ослабленных и старых животных, предотвращая у последних появление хилого потомства. Учитывая эти обстоятельства, «смертный приговор» для косаток явно преждевременен. Косатки решительно не заслуживают ни интенсивного преследования, ни жестокого отношения, и в будущем еще могут сильно пригодиться человеку. А то, что они иногда выедают язык буксируемых китов и таким способом расхищают запасы жира, — от этого их можно отучить. Достаточно пушечного выстрела по любителям китовых языков — и они надолго запоминают полученный урок и держатся на большом расстоянии от судов, буксирующих китов.Перспективы же приручения косаток довольно заманчивы: вероятно, их можно будет использовать, например, для лова крупных акул, для охраны водолазов и аквалангистов от нападения хищных рыб или для разных видов подводной сторожевой службы. Быстроходность косатки, отработанная в ходе эволюции (для преследования своих жертв), ныне привлекает внимание многих ученых.Гидродинамическое совершенство формы тела китов и дельфинов, строение и антитурбулентные свойства их кожного покрова, способность ныряния на значительные глубины, строение и функции гидролокатора и многие другие особенности организации китообразных представляют в настоящее время большой интерес для бионики. Глава 7 Скороходы морей
1 Остается загадкой, как в желудок тихоокеанского кашалота попали три полных меча — по 80 см длиной — самой быстроходной меч-рыбы, извлеченных В. А. Козаком при разделке кита на китобазе «Дальний Восток» в 1969 г. Их скорость зависит, конечно, от хорошей обтекаемости как всего тела, так и его отдельных частей. Главный локомоторный орган китообразных — хвост, т. е. сжатый с боков хвостовой стебель и горизонтально расположенные хвостовые лопасти. Хвостовой стебель совершает удары вверх-вниз, а лопасти работающего хвоста принимают разные углы наклона к продольной оси стебля: когда стебель идет вниз, лопасти поворачиваются вверх и наоборот. Вращательных движений при плавании хвост не производит. Частота и размах ударов хвоста и степень наклона хвостовых лопастей влияют на быстроту плавания. Наблюдения показывают, что дельфины, плывущие возле носа эсминцев и быстроходных катеров, могут двигаться со скоростью до 65 км/ч. Однако в этих случаях животные используют толкающую силу «оседланной» корабельной волны, и такая скорость не свойственна им при свободном движении в море. В экспериментах, проведенных на Гавайских островах с малайскими продельфинами, специально выпускаемыми для скоростного пробега, Т. Ланг и К. Прайор установили максимальную скорость не более 40,6 км/ч (11,3 м/сек). Близкую цифру (36 км/ч, или 10 м/сек) нашли советские исследователи В. Шулейкин, В. Лукьянова и И. Стась в 1937 году для дельфина-белобочки. У гринды максимальная скорость в Калифорнийском океанариуме была 40 — 48 км/ч, а у косаток, по наблюдениям с судна «Монтерей», варьировала в течение 20 минут от 38 до 55 км/ч. Даже самые быстроходные дельфины способны двигаться с большой скоростью недолго, лишь несколько минут.Удивляло то, что по расчетам гидродинамиков дельфин не может развивать скорость более 20 км/ч, а в действительности он превышает эту цифру в 2 — 3 раза.Каким образом обеспечивается высокая скорость передвижения китообразных? Еще в 1936 году американец Джемс Грэй, изучавший движение водных животных, заинтересовался необычайной легкостью плавания дельфинов. Грэй буксировал по бассейну жесткую модель дельфина, замеряя сопротивление воды. В результате он пришел к поразительному выводу: дельфины развивают такую высокую скорость, которая по расчетам выходит за пределы их мускульной силы. Получалось, что дельфины либо должны иметь неестественно высокую мощность мышц, в 7 раз большую, чем у любого млекопитающего (что невозможно), либо им удается каким-то способом уменьшать сопротивление воды. Но каким? Это необъясненное в то время явление — двигаться быстрее своих возможностей — получило название парадокса Грэя.Гидродинамические свойства дельфина оказались совершеннее, чем в конструкциях торпед или подводных лодок, созданных человеком. Этот факт заинтересовал конструкторов подлодок и скоростных самолетов. Гидродинамик инженер Макс Крамер в США в 1958 — 1960 годах показал, что сопротивление воды, испытываемое дельфином при движении, в 10 раз меньше, чем сопротивление при движении модели того же размера и формы с обычной обшивкой. Стало очевидно, что быстроходность китообразных зависит не только от формы тела и сильной мускулатуры хвоста, но и от их «волшебной» кожи.Гладкая, упругая кожа дельфинов привлекла внимание судостроителей, и американская фирма «Раббер компани» смоделировала гладкую обшивку для судовых корпусов. Заинтересовались дельфиньей кожей и военно-морские силы США, чтобы имитировать аналогичное каучуковое покрытие и тем самым повысить скорость подводных лодок. 1 Существует у судостроителей ошибочное мнение, что кожа дельфинов выделяет полимерную смазку, которая уменьшает сопротивление трения жидкости и гасит турбулентные пульсации благодаря длинно-цепочной структуре молекулы-полимера. В действительности же у дельфина нет ни кожных желез, ни их выделений и «рыбный» (за счет кожной слизи) способ уменьшения сопротивления воды при плавании к нему неприменим. Однако в коже дельфина все время отшелушивается тонкий наружный слой. Это позволяет ему постоянно очищаться от водорослей и других морских организмов, которые снижали бы его скорость. У трупов китов, лежащих на воздухе, верхний слой эпидермиса затвердевает и легко отделяется вроде целлофановой пленки. Какие же приспособления в коже позволяют дельфину быть «скороходом морей» и отличным прыгуном?Кожа дельфина очень упругая, эластичная, несмачиваемая (гидрофобная), противостоит гидравлическим ударам при большой скорости его движения1. Для объяснения парадокса Грэя возникло несколько гипотез. Одна из них объясняла, «что стремительно плывущий дельфин может уменьшать вихри в потоке, обтекающем его тело, за счет передачи тепла вдоль тела от одного участка кожи к другому». По другой гипотезе, дельфин «уменьшает сопротивление воды поверхностью своей кожи и способен при увеличении скорости гасить завихрения, возникающие в пограничном слое жидкости».
Различные прыжки обыкновенных дельфинов: а — пологий; б — высотный (по вертикали); в — с плаванием на спине; г — с поворотом вокруг оси тела. По Г. Пиллери. При движении в воде всякое тело испытывает сопротивление. Сила сопротивления зависит от строения потока около тела. У хорошо обтекаемых тел можно различать несколько областей. У носа или головного конца в пограничном слое (вблизи тела) обтекание упорядоченное (ламинарное) и сила трения минимальная. Затем на некотором расстоянии ламинарное обтекание нарушается и становится турбулентным: в пограничном слое возникают вихри (поперечные движения частиц жидкости), и сопротивление на этом участке резко возрастает. Еще дальше — к корме или хвосту — может произойти срыв обтекания с образованием еще больших вихрей.При конструировании обтекаемого тела основная задача — не допустить перехода ламинарного течения в турбулентное и срыва потока. Турбулизация пограничного слоя всегда связана с первоначальным возникновением колебаний в этом слое. Гибкая кожа при известных условиях будет задерживать возникновение вихревого потока в пограничном слое.М. Крамер пытался найти в коже дельфина ту структуру, которая способствует уменьшению сопротивления воды. В коже дельфина есть два основных слоя — эластичный наружный (эпидермис) и лежащий под ним упругий внутренний (дерма с высокими сосочками и жировым отложением). По мнению ученого, наружный слой выгибается и пружинит под давлением воды, подобно поролоновому матрацу, который прогибается в определенных местах под тяжестью тела. Бионик В. Мартека так комментирует концепцию Макса Крамера: «Там, где вода, обтекающая быстро плывущего дельфина, должна была бы образовывать маленькие вихри турбулентного течения, кожа прогибается внутрь и как бы вбирает в образовавшееся углубление потенциально опасный (в смысле турбулентности) участок водной среды. Зарождающееся в этом месте завихрение оказывается словно изолированным от других частиц воды, проносящихся мимо. Таким образом обеспечивается ламинарное обтекание дельфина». Рис. 24 Вертящийся продельфин. Славится вращением тела в воздухе: при высотном прыжке успевает повернуться по оси тела 2,5 раза. Фото Лоу Джекобса. М. Крамер учел строение кожи дельфина в 1958 году при создании им искусственного покрытия «ламинфло» (от слов «ламинар флоу», т. е. ламинарное течение), имитирующего кожу дельфина. Модель торпеды, одетая в оболочку «ламинфло» и испытанная в потоке воды при скорости 70 км/ч, встретила сопротивление жидкости на 60% меньшее, чем контрольная модель.Оболочка «ламинфло» сделана из трех резиновых слоев общей толщиной 3,5 мм: гладкого верхнего (0,5 мм), среднего эластичного с гибкими столбиковидными выступами (2,5 мм) и нижнего слоя (0,5 мм), примыкающего к корпусу модели (рис. 25). В пространство между выступами вводилась демпфирующая, т. е. погашающая колебания, кремнийорганическая жидкость, заключенная между нижним слоем и крышей среднего слоя. Гладкий верхний слой имитировал эпидермис кожи дельфинов, средний подражал дерме с ее коллагеновой и жировой тканями, а нижний играл роль опорной пластины. Позже Крамер предложил более тонкое покрытие (2,5 мм) с удлиненными гибкими гребешками вместо столбиков. Рис. 25. Схема строения кожи дельфина (I) и модель обшивки «ламинфло» (II): а — дермальные сосочки; в — продольные эпидермальные перегородки, между ними каналы; в — подсосочковый слой дермы; г — подкожная жировая клетчатка с пучками коллагеновых волокон; А — толстая обшивка со столбиковыми опорами; В — тонкая обшивка с ребристыми опорами: 1, 4 — верхняя и нижняя бесшовные резиновые оболочки; 2 — резиновая диафрагма; 3 — вязкая жидкость; 5 — стенка жесткой модели. По С. В. Першину и В. Е. Соколову. Рис. 26. Подкожная мускулатура морской свиньи: а — вид сбоку; б — вид снизу. По Р. М. Суркиной. Однако искусственное покрытие «ламинфло» не может до конца соперничать с кожей дельфина, в которой демпфирование осуществляется гораздо совершеннее. Главная причина гидродинамического совершенства дельфинов заключается в том, что они активно управляют своей кожей, к которой подходит большое количество нервов. Тонко улавливая силу сопротивления трения и меняющееся давление в тех или иных участках кожи, дельфин может активно предотвратить начальные фазы процесса турбулизации потока. От рецепторов кожи плывущего дельфина поступает точная информация в головной мозг, и отсюда в виде биотоков по двигательным нервам подается команда в тот ответственный участок кожи и кожной мускулатуры, где в данный момент ощущается возросшее сопротивление воды. Немедленно следует соответствующая двигательная реакция кожной мускулатуры, и опасность турбулентных пульсаций ликвидируется.Кожную мускулатуру, расположенную между дермой и подкожной жировой клетчаткой на груди, брюхе, спине и шее дельфинов, тщательно исследовал киевский морфолог Р. М. Суркина (рис. 26). Оказалось, что при сокращении кожной мышцы весь слой кожи может сдвигаться и образовывать складки на поверхности тела дельфинов. Такие складки еще в 1955 году установил с помощью подводной киносъемки во Флоридском океанариуме Франк Эсапян: при стремительных движениях дельфинов он заметил бегущую по телу животных мышечную волну (рис. 27). Бегущая волна, возможно, уменьшает гидродинамическое сопротивление и предотвращает возникновение вихревого потока в пограничном слое: работа подкожной мускулатуры как бы настраивает кожу на оптимальный для быстрого плавания режим и задерживает появление турбулентных пульсаций в пограничном слое.Наконец, еще одна особенность структуры кожи имеет значение при движении дельфинов — направленные вдоль струй потока дермальные валики. Впервые на них обратил внимание английский биолог П. Пурвес, давший схему их расположения на теле быстроходного и тихоходного дельфинов. Более точную схему расположения этих валиков на теле дельфина-белобочки дала киевлянка Р. М. Суркина (рис. 28). Валики были в основном направлены вдоль тела, а на каждой хвостовой лопасти следовали полукругами назад и сходились у выемки хвостового плавника. Предполагается, что дермальные валики отображают направление линии потоков вокруг плывущего китообразного. Сформировались же они в ходе эволюции в соответствии с направлением потоков воды на коже животного при его движении. Главная адаптация кожных покровов китообразных к быстрому плаванию, как установили советские исследователи, заключается в самонастройке кожи путем демпфирования (см. главу 18). Осуществляется это сосудистой системой и нервным аппаратом мельчайших сосочков кожи, основание которых составляют дермальные валики. Рис. 27. Складки вокруг тела у афалины появились в момент движения с максимальной скоростью. Фото Ф. Эсапяна. В настоящее время кораблестроители уже заимствовали некоторые черты живых моделей — китообразных, что позволило получить выигрыш в скорости судов. За рубежом появляются суда с китовидной формой и дельфинообразными обводами носовой части. Такая конструкция позволила заметно повысить скорость хода судов при той же мощности двигателей. Известно, что в судостроении в настоящее время применяются и другие варианты судов рыбовидной формы. В частности, имеется ряд проектов полупогруженных судов со скрытым подводным корпусом и специальными надстройками, выступающими над водой. При определенных условиях такие суда могут быть более выгодными. Таким образом, в судостроении применяются и китовидные и рыбообразные формы судов. Японский профессор Тако Инуи на модели корабля «Куренаи Мару» показал, что китовидная форма корпуса корабля более пригодна для движения в море, чем острокилевая, и кораблестроители построили океанский корабль с китовидным корпусом. Новое судно оказалось более экономичным: оно обеспечивало ту же скорость и грузоподъемность, хотя мощность его двигателей была на 25% меньше, чем у судов того же назначения. Рис. 28. Расположение и направление дермальных валиков кожи обыкновенного дельфина: на теле (а), на голове (б), на грудных плавниках сверху (в) и снизу (г), на хвостовых плавниках сверху (д) и снизу (е). По. Р. М. Суркиной. Дельфины замечательно используют законы гидродинамики, когда «оседлывают» волны, т. е. пассивно скользят возле носа идущего судна. Хвостовые плавники их при этом не работают, а тело движется (иногда на сотни метров) вместе с волной, возникающей у носа корабля. Поскольку корабль следует вперед, он создает давление гидродинамического поля впереди носа, которое мы не видим, но которое дельфины, тонко обнаруживают своим кожно-мускульным чувством. Сила, толкающая дельфина, находящегося в таком поле, образно сравнивается с сильным ветром, толкающим человека на улице. Эту теорию, предложенную учеными США Э. Феджером и Р. Баккусом, подтверждают подводные фотографии: позы пристроившихся к кораблю дельфинов свидетельствуют, что животные используют давление поля в корабельной волне всем телом, а не только нижней поверхностью хвостовых лопастей. Лопастями хвоста они контролируют гидродинамическую толкающую силу (рис. 29). Действие поля дельфины могут ощущать на расстоянии до 1,5 м впереди и до 1 м в сторону от носа корабля, притом не только близ поверхности, но и на всю глубину погружения носовой часа судна. Стайки этих юрких животных держатся возле носа кораблей обычно от нескольких минут до 1 часа и выстраиваются временами в два или три этажа. Пока не найдено нужное положение, дельфины крутятся в воде, стремительно ныряют, энергично работают плавниками, а потом плывут какую-то часть времени пассивно, затем снова чередуют активное поведение с пассивным скольжением и т. д. Рис. 29. Пятнистые продельфины оседлали корабельную волну. Фото сотрудников Флоридского океанариума. Рис. 30. Эшелонированное плавание матери и детеныша афалины во Флоридском океанариуме «Морская студия». Фото сотрудников океанариума. Для оседлывания корабельных волн дельфинам нужна высокая скорость кораблей. Стайки быстроходных белокрылых морских свиней редко следуют возле судов, идущих со скоростью 17 км/ч, и то лишь на 1 — 2 минуты, но очень часто и на более продолжительный срок пристраиваются к носу судов, если те идут со скоростью 20 — 30 км/ч.Недавно немецкий исследователь Генрих Гертель установил, что пассивно движущийся дельфин, оседлавший корабельную волну, испытывает разное сопротивление воды в зависимости от глубины его погружения: в 50 см от поверхности сопротивление воды бывает максимальным, а на глубине 1,5 — 2 м — становится минимальным. Если дельфин способен так тонко улавливать разницу в сопротивлении воды на разной глубине в пределах двухметрового слоя, то он, вероятно, широко использует эту способность и в жизни, уменьшая сопротивление воды путем регулирования глубины своего хода в поверхностной толще моря. Этим патентом природы человек еще, несомненно, воспользуется в скором будущем.Явление «оседлывания волны» объясняет, почему дельфины, двигаясь близ носа быстроходных судов, имеют увеличенную скорость в сравнении с их естественной. В природе аналогичное явление известно под названием «лоцманирования» у акул: маленькая, сравнительно тихоходная рыбка-лоцман плывет впереди быстроходной акулы как «поводырь», держась почти вплотную к телу хищника в пограничном слое; она словно приклеивается к этому слою воды и плывет, почти не затрачивая усилий.В 1961 году у китообразных было открыто другое интересное для гидробиоников явление, которое калифорнийские зоологи К. Норрис и Д. Прескотт назвали «эшелонированным плаванием». Оказалось, что детеныш, плывущий рядом с кормящей маткой, выбирает наиболее выгодное положение относительно ее тела. Это экономит силы молодого животного: сосунок, используя давление поля, создающегося вокруг стремительно идущей самки, может плыть пассивно, как дельфины при оседлывании корабельных волн, и не отстает от родителя, несмотря на свои еще слабые удары хвоста.Таким образом, с действием гидродинамического поля дельфины знакомятся очень рано. Взрослый дельфин может «буксировать» молодого, если тот придерживается строго определенного положения. Это место легко себе представить, если поместить детеныша рядом и параллельно боку тела матери, притом так, чтобы конец морды детеныша не выдавался вперед за грудной плавник родителя (рис. 30).Вначале сосунок редко отплывает от матери и тут же снова пристраивается в излюбленном месте. Иногда он занимает положение между спинными плавниками двух взрослых дельфинов. В океанариумах наблюдали, как детеныш, спасаясь от преследования крупного самца афалины, пристраивался к материнскому боку, чтобы таким способом поддержать высокую скорость.Эшелонированное плавание свойственно и китам. Нам не раз приходилось видеть сосунков-полосатиков и всегда только очень близко возле родителя. При выныривании юркое тело детеныша появлялось на поверхности одновременно с массивным телом кита.Случалось, что мелкие дельфины «оседлывали» более крупных китообразных другого вида. В океанариумах замечали, как афалины, полосатые и обыкновенные дельфины пристраивались к плывущим взрослым гриндам. Вероятно, по этой же причине в стадах гринд в море изредка присутствуют небольшие дельфины другого вида. Поскольку такая «буксировка» задерживает скорость хода крупного животного, то последнее нередко прогоняет от себя «наездника».Английский ученый Бриан утверждает, что стадо косаток, выстроенное фронтом, плывет быстрее, чем одиночки. Изучение всех этих закономерностей при движении китообразных строем, шеренгой, тесным стадом представляет определенный практический интерес. Это могло бы иметь значение, например, при разработке конструкций катамаранов (двухкорпусных судов), при поисках более выгодного взаиморасположения судов и катеров при их групповом передвижении или наилучшего размещения лодок во время гонок, соревнований и т. п.Большой интерес к гидродинамическим исследованиям дельфинов проявляет военно-морское ведомство США, исходя из девиза «живые прообразы — ключ к новой технике». Человек повторил форму китообразных в контурах подводных кораблей. Дельфин освободил человека от необходимости искать ее и выдал ему один из секретов своей быстроходности: люди построили подводную лодку с дельфинообразными обводами. Таковы, например, формы таинственно погибшей в 1963 году американской атомной подводной лодки «Трешер» и экспериментальной подводной лодки США «Дольфин», которые развивали скорость до 50 км/ч. Таким образом, дельфин становится важным объектом для моделирования в гидробионике.Мысли гидробиоников и океанологов направлены сейчас на изучение загадочных океанских глубин. В каком направлении следует вести поиски с целью увеличения глубины и продолжительности свободного ныряния человека без технического снаряжения? Не поможет ли в решении этой проблемы изучение приспособлений лучших ныряльщиков мира — китов и дельфинов? Глава 8 Покорители морских глубин
Рис. 31 Кашалот, отдыхающий на поверхности моря (аэрофотоснимок М. Нисиваки). Некоторые исследователи (доктор А. В. Яблоков) считают, что кашалоты могут погружаться на 2,2 км. В 1970 году американские ученые методом триангуляции (т. е. методом засечки локационных щелчков ныряющих кашалотов, произведенной из трех разных пунктов на поверхности моря) определили максимальную глубину погружения этих китов в 2,5 км! Кабели, эхолоты и метод триангуляции засвидетельствовали, что кашалот ныряет в царство вечной тьмы. Такие же способности имеют и клюворылые киты (рис. 33): они тоже остаются под водой более часа, питаются крупными глубоководными головоногими моллюсками1 и снабжены спермацетовым органом. 1 Уже не раз на наших китобойных судах в Антарктике обнаруживали в желудках кашалотов гигантских кальмаров из рода архитеутис (рис. 34), а в 1971 году китобойная матка «Юрий Долгорукий» привезла для музея кальмара, у которого длина туловища была 1,5 м, а щупалец — 10,0 м. Специалисты, например И. И. Акимушкин, утверждают, что охотничий горизонт кашалота, судя но этим находкам, лежит на глубине 1 — 1,5 км. Невольно возникают вопросы — какими приспособлениями обладают эти удивительные водолазы? В чем заключаются секреты их продолжительного ныряния? Что позволяет некоторым китообразным погружаться на чудовищную глубину и выдерживать колоссальное давление в 100 — 200 атмосфер?Такие необычайные способности морских млекопитающих определяются многими их морфологическими, фенологическими и экологическими приспособлениями.Само по себе увеличивающееся давление при погружении, видимо, не опасно для тканей китообразных, поскольку их тело на 2/3 состоит из воды, а вода практически несжимаема. Поэтому тело ныряющего кита почти не деформируется, и его выносливость к большому давлению объясняется уравновешиванием давления внутри тела кита (в полости, органах и тканях) с внешним гидростатическим давлением.Первостепенное значение при этом имеют следующие физиологические приспособления. Рис. 32 Кашалот, пришвартованный к китобойному судну (фото В. Нассонова). Во-первых, у китообразных понижена чувствительность дыхательного центра к накоплению углекислоты в крови, и дыхательный акт их возбуждается наступающим недостатком кислорода. В отличие от этого у наземных млекопитающих акт дыхания возбуждается накоплением углекислоты в крови, и они совершают дыхательный акт еще при значительном количестве кислорода в легочном воздухе.Таким образом, китообразные гораздо полнее, чем наземные млекопитающие, используют кислород в крови и в легких, и могут надолго задерживать дыхание. Кроме того, их очень упругая структура легких, приспособленная к быстрому сжатию и расширению, обеспечивает обновление воздуха в легких за одно дыхание на 80 — 90%, а у человека лишь на 15%.Во-вторых, у китообразных весьма высокое содержание мышечного гемоглобина или миоглобина — дыхательного пигмента (например, его в мышцах у дельфина-белобочки почти столько же, сколько гемоглобина в крови). Кит при дыхании на поверхности насыщает кислородом и миоглобин и гемоглобин крови, а следовательно, ныряете увеличенным (до 40%!) количеством кислорода, отдаваемого тканям во время дыхательной паузы. Миоглобин обеспечивает кислородом главным образом работающие мышцы. Японские ученые подсчитали, что в грамме мышц кашалота миоглобина содержится в 8 — 9 раз больше, чем в грамме мышц быка. 1 Чем меньше размеры тела китообразных, тем чаще их пульс. Кардиограммы показали частоту сердцебиения на поверхности воды и на глубине: у афалины 110 и 50 ударов, у белухи — 30 и 16, а у раненого кита-полосатика 30 и 15 ударов в минуту. В-третьих, во время ныряния китообразных почти вдвое замедляется частота ударов сердца1, уменьшается пропускная способность сосудов мышц и перераспределяется ток крови, чему способствует система многочисленных сфинктеров в венах. Кровь начинает двигаться медленнее, и ткани получают кислород в уменьшенном количестве; это усугубляется действием сфинктеров, задерживающих кровь в большой полой вене. Благодаря такому перераспределению кровь при нырянии снабжает кислородом в первую очередь головной и спинной мозг и сердечную мышцу, наиболее чувствительные к кислородному голоданию. Кольцевидные мускулы-сфинктеры, словно «экономный снабженец» в энергетическом хозяйстве кита, перекрывают часть вен, несущих кровь из разных участков тела, и переводят на «голодный паек» многие органы и мышцы ныряющего кита, которые довольствуются лишь тем кислородом, который своевременно запасен миоглобином. Рис.33 Один из лучших ныряльщиков — плосколобый бутылконос (самец 7 м длиной). Фото Ю. А. Михалева. В течение ныряния возрастает кислородная задолженность в мышцах, где происходит бескислородный гликолиз и накапливается конечный продукт расщепления углеводов — молочная кислота. Однако она появляется в крови тогда, когда животное уже будет на поверхности. Выключение из системы кровообращения мускулатуры приводит к тому, что молочная кислота, накапливающаяся при мускульной работе, не разносится по телу, а остается в мышцах. Но как только кит вынырнет и в мышце восстановится нормальное кровообращение, молочная кислота сразу появляется в крови.В-четвертых, кислородная емкость крови у китообразных на 1/4 — 1/3 выше, чем у человека.В-пятых, среди механизмов, обеспечивающих бесперебойное снабжение мозга кислородом, важнейшее значение имеет «чудесная сеть» — тонкое сплетение артерио-венозных капилляров, служащее хранилищем крови, богатой кислородом. Эта сеть имеется на стенках грудной полости, в шейной области, но особенно сильно развита вокруг спинного и головного мозга. Крупных артерий, по которым бы кровь поступала в головной мозг, у дельфинов не обнаружено. Чудесная сеть создает для мозга резервы кислорода и служит кислородным депо. Емкость депо, возможно, увеличивается и за счет жировой массы, окружающей чудесную сеть: ведь кислород растворяется, например, в кашалотовом жире и спермацете в 7 раз лучше, чем в воде. Предполагают, что есть еще неизученные устройства, быстро переносящие кислород из крови в жировую массу, окружающую чудесную сеть. Рис. 34 Гигантский кальмар архитеутис (9,5 м длиной), добытый флотилией «Советская Россия» из желудка кашалота в Индийском океане. Фото Ю. А. Михалева. Способ действия этой сети точно не установлен, но полагают, что она может быстро наполняться кровью и опорожняться, регулируя кровяное давление во время погружения и выныривания, когда резко меняется внешнее давление среды.Исследователи из штата Флориды Юджин Нейгел с сотрудниками, изучая под лучами Рентгена кровообращение мозга у анестезированной афалины, установили, что чудесная сеть гасит толчки крови, вызванные сокращением сердца, и подает в мозг кровь равномерным потоком под постоянным давлением. Погашение пульса обусловлено быстрым вбиранием большого количества крови в венозную часть чудесной сети и быстрого ее опорожнения за счет мускулистых стенок мелких артерий.Среди морских млекопитающих чудесная сеть сильнее всего выражена у кашалотов и полностью отсутствует у самых плохих ныряльщиков — сирен.Все перечисленные приспособления определяют легкость и продолжительность ныряния китообразных, что долго оставалось загадкой для науки.Одной из причин, мешающих водолазу опускаться на глубины, является кессонная болезнь. Как известно, с погружением на каждые 10 м давление воды возрастает на одну атмосферу и уже на глубине, например 100 метров, оно будет составлять 11 атмосфер. Чтобы уравновесить такое давление, водолазу нужно подавать воздух по шлангу под напором, соответствующим глубине погружения. На большей глубине водолаз вдыхает больше воздуха и по весу. При увеличении давления растворимость воздуха в крови возрастает, и мало-помалу газом насыщаются все ткани тела. Поэтому быстрый подъем водолаза с глубины может оказаться для него смертельным, так как с падением давления пузырьки азота выделяются в кровь и могут закупорить кровеносные сосуды. Вот почему водолаза поднимают с длительными остановками в декомпрессионных камерах.Киты и дельфины не подвергаются кессонной болезни даже при стремительном подъеме с глубин в сотни метров. Разгадка проста: все китообразные, совершив один-три дыхательных акта (дельфины) или целую серию таковых (киты), погружаются в отличие от водолазов всегда только с одной порцией воздуха, притом воздуха нормального давления. Поэтому азот попадает в их кровь в небольшом и вполне безопасном количестве.При известных условиях время, необходимое водолазам для декомпрессии, можно сократить. Уже в годы Отечественной войны водолазов поднимали с глубины 180 м за 3/4 часа вместо 7 часов. Дело в том, что для дыхания им подавали вместо воздуха газовую смесь гелия с кислородом. Гелий, как и азот, тоже нейтральный газ, но он попадает в кровь быстрее, меньше растворяется в ней и скорее исчезает из нее. Поэтому такая смесь более безопасна для человека.Вскоре выявился иной путь покорения морских глубин: замена тяжеловесного снаряжения водолаза более легким. В 1943 году французский гидробиолог Жак Ив Кусто дал миру акваланг, или подводные легкие. Этот аппарат позволяет любому тренированному пловцу погружаться на глубину 40 — 50 м. Позже этот отважный исследователь сам опускался с аквалангом на 100 и 140 м. Ныне, при дыхании смесью кислорода и гелия, глубина ныряния человека с аквалангом в мягком скафандре увеличилась до 330 м.Чтобы использовать несметные богатства водной толщи и недр, скрытых морем, по инициативе Жака Ива Кусто начато изучение глубин океана с помощью подводных поселений.В сентябре 1962 года в Средиземном море близ Марселя был установлен на глубине 11 м первый подводный дом «Преконтинент-I», в котором два акванавта жили в течение недели. Они доказали возможность продолжительного существования человека под водой. Через год на глубине 27 м в Красном море на жестком дне кораллового рифа Шааб-Руми была установлена стальная пятилучевая «морская звезда», состоящая из пяти комнат, и недалеко от нее два дома иной конструкции: один в виде цилиндра, другой — грибовидной формы. Группа людей пробыла в этой «подводной деревне» «Преконтинент-II» целый месяц. В сентябре-октябре 1965 года шесть акванавтов (в их числе сын Жака Кусто — Филипп) три недели вели исследования в шаре-лаборатории «Преконтинент-III» (диаметром 5,7 м), установленном в Средиземном море близ мыса Ферра на глубине 110 — 130 м. Они дышали газовой смесью гелия (98%) и кислорода (2%) при давлении в 11 атмосфер, выплывали с аквалангами из своего шара для проведения опытов и наблюдений.Эксперимент французских ученых («Преконтинент-II») повторили американские исследователи, организовавшие подводные морские лаборатории в 1964 году «Силэб-I» (близ Бермудских островов на глубине 60 м) и в 1965 году «Силэб-II» (в Калифорнии близ местечка Ла-Холья, на глубине 64 м). В первой работали 4 человека 11 дней, а во второй — 28 человек; их разделили на три группы, которые жили под водой по 15 суток каждая. Руководитель экспедиции «Силэб-I» и «Силэб-II» Джордж Бонд полагает, что человек в будущем сможет организовать лабораторию на глубине в 700 — 1000 м. Почти одновременно с работой «Силэб-II» на глубину 130 м была опущена на двое суток «палатка» ученого Эдвина Линка с двумя акванавтами — американцем Джоном Линдбергом и бельгийцем Робером Стенуи. На еще большей глубине (150 м) было поселение «Преконтинент-IV» в 1967 году в Аденском заливе. В перспективе лежит штурм глубины более 400 м!С помощью специальных камер люди уже побывали на самых больших глубинах Мирового океана: 23 января 1963 года швейцарский пилот Жак Пикар и наблюдатель Дон Уолш в батискафе «Триест» достигли дна тихоокеанской котловины Челленджер в Марианской впадине. Спускались они на глубину 10 910 м 5 часов, а поднимались 3,5 часа, и 20 минут провели на дне. Здесь на металлическую гондолу давило 200 000 т воды.Сейчас стоит очень важная задача — расширить возможности подводного плавания человека без специального снаряжения, в частности, без громоздкого акваланга. Проблема эта очень сложная, и успех будет определяться тем, удастся ли в организме ныряльщика создать условия, свойственные морским млекопитающим. Подобную задачу можно решить лишь путем тщательного изучения физиологических изменений и адаптации в организме ныряльщика, познания физиологии китообразных, в первую очередь их дыхания и кровообращения. Перспективными в этом, вероятно, были бы поиски такой газовой смеси для дыхания, которая практически не растворялась бы в крови и устраняла бы вскипание газа в кровеносных сосудах.Возможно, в решении проблемы свободного погружения человека без специального снаряжения помогут, тончайшие, пропускающие кислород в воде избирательные кремнийорганические пленки, подобные тем, какие испытывал на хомяках инженер из США Уолтер Рабб. Эта пленка не пропускает воду, но проницаема для газов, в первую очередь для кислорода и углекислого газа. Она может выполнять ту же роль, что и жабры рыб: свободно впускать кислород из области высокого парциального давления в область низкого и в обратном направлении пропускать углекислоту. В США ученые заняты идеей создания искусственных жабр в виде портативного аппарата, который будет подавать кислород в кровь ныряльщика без помощи легких. Шланги такого аппарата должны подключаться к аорте с помощью операции. Если удастся заполнять легкие какой-либо стерильной пластической массой, то человек с помощью искусственных жабр, по мнению Жака Ива Кусто, сможет погружаться на двухкилометровую глубину. Опыты на собаках, в легкие которых нагнетали воду, насыщенную кислородом, а потом удаляли ее, показали, что легочное дыхание после подобных манипуляций может быть восстановлено у некоторых наземных млекопитающих без пагубных последствий.
Судьба анализаторов
Рис. 35. Схема расположения воздушных мешков у обыкновенного дельфина: а, б — продольный разрез головы; в — проекция сверху: 1 — щель дыхала; 2 — верхний мешок; 3 — его отверстие в носовой канал; 4 — мускульная пробка, запирающая носовой канал; 5 — трубчатый мешок; б — соединительный проход с расширением; 7 — нижний (надмежчелюстной) мешок; 8 — его отверстие в носовой канал; 9 — кости черепа; 10 — носовой канал. По Е. В. Романенко, А. Г. Томилину и Б. А. Артеменко. В гидролокаторе китообразных имеются как бы два тесно связанных устройства: передающий механизм и приемный механизм. Передающее устройство включает три пары воздушных мешков, тесно связанных с носовым каналом, гортань, лобно-носовую подушку или «жировую линзу» и рефлектор, образованный вогнутой передней поверхностью черепа. Приемное устройство, к которому возвращаются отраженные звуки, включает органы слуха, нижнюю челюсть и, возможно, механорецепторы головы. Рис. 36. Схема действия воздушных мешков при эхолокации: а — перед началом щелканий; б — в момент щелканий; в — к концу щелканий. Рис. К. Норриса. Передающий механизм эхолокационного аппарата очень сложен. Главную роль в нем играют воздушные мешки, связанные с носовым каналом и расположенные в мягких тканях головы над костными ноздрями. У разных видов дельфинов воздушные мешки устроены по-разному. У большинства видов их три пары (рис. 35). Первая верхняя пара — вестибулярные мешки — открывается в носовой канал на 1 см ниже наружной щели дыхала. К ним прикрепляется несколько слоев радиально расположенных мышц, способных при сокращении изгонять воздух из этих резервуаров. Вторая пара — трубчатые мешки — залегает ниже первой пары в виде двух подкововидных трубок вокруг ноздри. Они открываются с задне-боковой стороны носового канала, ниже основной мускульной пробки. По-видимому, воздух, перекрытый пробкой, может циркулировать в них без выхода наружу. Третья пара — нижние мешки — залегает на межчелюстных костях и открывается как раз впереди наружного края костных ноздрей, у самого основания мягкой части носового канала. Эта пара связана со второй соединительными проходами. Все мешки работают с помощью сложной системы носо-челюстных мышц. Выяснение роли каждого мешка в механизме звукообразования — сложная задача, требующая специальных экспериментов и особой методики.Верхние мешки при издавании звуков могут играть роль вместилищ, из которых воздух под давлением мышц в одних случаях вырывается наружу через узкую щель едва приоткрывающегося клапана дыхала, а в других — поступает в нижележащие мешки.В первом случае в воде видно, как из дыхала вылетает струйка мелких воздушных пузырьков, и края сомкнутой щели дыхала слабо шевелятся. Когда стягивают кошельковый невод с окруженными дельфинами, вода словно вскипает от таких пузырьков.Во втором случае пузырьки в воде не видны, так как воздух перегоняется в более глубокие мешки (во вторую и третью пары), что регулируется мускулатурой дыхала, мускульной пробкой и ее выступом в виде губы. Этот выступ В. Эванс и Д. Прескотт назвали «дребезжащим органом», так как он, открывая и закрывая вход в трубчатые мешки, обусловливает щелканья и взрывы щелканий. По гипотезе Кеннета Норриса, мешки работают так (рис. 36). В момент дыхательного акта мускульная пробка носового канала втягивается, носовой проход и дыхало открываются, а верхние мешки спадают. В конце дыхательного акта дыхало плотно закрывается, верхние мешки наполняются воздухом, и носовой канал блокируется мускульной пробкой так, что выше ее оказываются верхние и средние, а ниже ее — нижние мешки. Ряд щелканий производится, как только воздух из верхних мешков наполняет средние и отсюда начинает поступать через соединительные проходы в нижние мешки. К концу ряда щелканий запас в верхних мешках истощается, и мускульная пробка готова открыться, чтобы позволить вновь заполнить эти мешки для следующей серии щелканий. Дыхательный акт при этом не обязателен, так как верхние мешки могут перезаполняться воздухом из легких под давлением диафрагмы и мышц грудной клетки.Очевидно, функции мешков в звукообразовании, дифференцированы. Д. Лилли и Э. Миллер в 1962 году наблюдали, как одна афалина щелкала левыми воздушными мешками, а свистела правыми, но могла делать и то и другое одновременно. Левая и правая части звукосигнального аппарата могут действовать независимо: правая — издавать свист в воздухе или под водой, а левая — щелкать.Механизм звучания ученые связывают не только с воздухоносными мешками, но и с пневматическими синусами слуховой области: произведенный щелчок возбуждает в системе воздушных синусов и мешков резонирующие колебания высоких частот. А так как мешки под влиянием сокращения мышц дыхала способны изменять размер и форму, то частоты свиста и щелканий меняются (частотные модуляции). Это создает многообразие звуков.Многое в механизме подачи звука еще не ясно, в том числе и вопрос, как дельфины издают звуки при открытом дыхале. Чтобы показать участие воздушных мешков в генерации сигнала, американские ученые Эванс и Прескотт пропускали воздух под давлением через носовой канал отрезанной головы дельфина. Полученные таким образом звуки напоминали звуки живых дельфинов. Ученые предположили, что эхолокационные щелканья производят «дребезжащий орган» и трубчатые воздушные мешки, в которых возможен непрерывный поток воздуха.Может быть, звук возникает при вибрации тонкой перегородки между двумя ноздрями. Поскольку некоторые сигналы дельфины издают с открытым дыхалом, не исключено, что звуки генерируют также мелкие складки слизистой гортани. Норвежец О. Юнсгор, а потом и американец В. Эванс получили визги, такие, как у дельфинов, пропуская воздух через туго натянутый верхний конец отрезанной гортани дельфина. Возможно, в генерации звуков участвуют и голосовые связки, которые обнаружила недавно в гортани одной афалины анатом М. С. Грачева, если только ее находка не относится к случаю атавизма.Познакомимся с приемным механизмом гидролокатора китообразных.Их отличный слух не снижается ни отсутствием наружного уха, ни суженным, заросшим слуховым проходом. Дельфины воспринимают не только звуки, но и инфра- и ультразвуки, лежащие далеко за пределами человеческого слуха. Они прекрасно разбираются в многоголосом хаосе моря и очень точно определяют, с какого направления поступает звук. В воде это сделать не может ни одно наземное млекопитающее. Вибрация черепа под воздействием звуковых волн мешала бы такому определению, если бы правое и левое ухо китообразных не были изолированы от костей черепа.Среднее и внутреннее ухо помещаются в двух очень плотных костных образованиях: первое в барабанной, а второе — в околоушной кости (рис. 37). Обе кости жестко связаны и подвешены на короткой сухожильной связке одна над другой в обширной барабанной полости черепа и со всех сторон окружены воздушными камерами, заполненными пеной из жировой эмульсии. Эта пена, содержащая миллионы воздушных пузырьков, поглощает все звуковые колебания, которые проводят череп, мускулатура и сало. Остается единственный путь для звука попасть во внутреннее ухо — через наружный слуховой проход и цепь косточек среднего уха. Но в 1964 году американский ученый К. Норрис обнаружил и другой путь передачи звука — через нижнюю челюсть. Значение этого волновода экспериментально подтвердили в 1968 году электрофизиологи США и Японии Т. Буллок, А. Гринелл, Е. Икезоно и другие. Нижняя челюсть своим задним концом вплотную подходит к ушной области дельфинов и в задней части имеет очень тонкие наружные костные стенки. Этот участок Норрис и рассматривает как «акустическое окно» для прохождения звука. При этом ход акустических лучей во время эхолокации таков (рис. 38): локационный пучок, произведенный воздушными мешками, а затем отраженный от костной стенки черепа и преломленный жировой подушкой (акустической линзой), встречает на своем пути, например, рыбу. Отраженные от рыбы акустические лучи возвращаются в ухо дельфина: сначала через кожу к самой тонкой части нижней челюсти — костной мембране (0,3 мм толщиной), отсюда к внутричелюстному жировому телу и, наконец, в ухо. При всем том имеет значение угол, под которым отраженные звуковые волны падают на нижнюю челюсть и в зависимости от этого проводятся с различным эффектом. Коэффициент звуковой передачи будет высоким, если угол падения звуковой волны к нижней челюсти будет не менее 30°, точнее — от 30 до 90°. В связи с этим обстоятельством и рассматривается привычка дельфина покачивать («сканнировать») головой при приближении его к добыче.Сильное развитие нервно-рецепторного аппарата в нижней челюсти дельфинов может служить дополнительным аргументом к концепции К. Норриса о поступлении акустической информации через нижнюю челюсть. Дельфины, слуховые отверстия которых закрывались присосками из латекса, продолжали спокойно пользоваться гидролокацией. В опытах американских и японских исследователей восприятие звуков через нижнюю челюсть оказалось в 6 раз выше, чем через слуховой проход. Вот почему теперь думают, что наружный конец слухового прохода не играет большой роли в проведении звуковых волн. Рис. 37. Ухо китообразных: а — усатых китов; б — зубатых китов; 1 — наружное ушное отверстие; 2 — слой кожного сала; 3 — слуховой проход и его зарастающая часть; 4 — соединительная ткань; 5 — барабанная перепонка; 6 — ушные косточки (молоточек, наковальня, стремечко); 7 — барабанная полость; 8 — барабанная кость (булла); 9 — каменистая кость; 10 — пространство, заполненное пеной; 11 — кости черепа; 12 — слуховой нерв; 13 — ушная пробка; 14 — улитка. По Рейсенбаху де Хаан и Пурвесу. Ушные проходы дельфинов — тонкие, нитевидные, чуть изогнутые каналы — открываются на обеих сторонах головы позади и чуть ниже уровня глаза. На середине пути канал зарастает, но вновь появляется, входя в полость среднего уха. Барабанная перепонка напоминает сложный зонтик, вершиной упирающийся в укороченную рукоятку молоточка. Молоточек тонким концом связан с барабанной костью, толстым — с наковальней. Все три слуховые косточки (молоточек, наковальня и стремечко) плотные, миниатюрные, специализированные для передачи звуков и ультразвуков. Удельный вес их почти в 1,5 раза больше, чем у человека. Амплитуда движения стремечка, примыкающего к овальному окошечку, увеличивается по сравнению с амплитудой движения барабанной перепонки почти в 30 раз, но во столько же раз теряет в силе. Это важное приспособление к передаче звука в воде, где амплитуда той же самой звуковой волны по сравнению с воздушной средой уменьшена почти в 60 раз, но во столько же раз усилено ее давление. Барабанная кость (булла) — плотная и полая внутри камера, у усатых китов — яйцевидная, а у дельфинов — полуцилиндрическая. С помощью мышц эта кость может совершать небольшие перемещения относительно черепа, обеспечивая стереофонический или объемный прием отраженных локационных щелчков.Строение внутреннего уха сложное. Жестко подвешенная околоушная кость массивная и плотная, с минимумом пустот. Улитка и сильно уменьшенный вестибулярный аппарат занимают в этой кости очень скромное место. В улитке развиты вторичная спиральная пластина и относительно маленький, жестко подвешенный кортиев орган. Слуховой нерв достигает исключительно мощного развития. У афалины, например, улитка почти такой же величины, как у человека, но слуховой нерв много толще: он достигает в сечении 5 мм.У китообразных, по мнению голландского ученого Рейсенбаха де Хаана, выполнены все условия для развития оптимального подводного слуха и восприятия ультразвуковых частот. Советский исследователь В. П. Зворыкин показал, что у дельфинов гораздо сильнее, чем у человека, развиты подкорковые слуховые центры, что поставлено в связь со способностью зубатых китов воспринимать ультразвуки. Височная же доля коры больших полушарий лишь по глубине и количеству извилин превосходит височную долю мозга человека, но по микроструктуре такого превосходства нет. Видимо, справедливо мнение, что эхолокационная деятельность у дельфинов протекает больше на уровне подкорки, чем на уровне слуховой коры мозга.В океанариумах методом условных рефлексов установили частоты, на какие отвечают дельфины. Диапазон воспринимаемых частот оказался от нескольких десятков герц до 196 кгц. Это в 10 раз выше верхнего предела слышимости человеческого уха. Американские биологи Барбара Лоренс и Вильям Шевилл обучили одну афалину подплывать к кормовой площадке в ответ на звуковой сигнал, и каждый раз награждали ее рыбой. Скормив ей 1200 рыб, они узнали, что афалина отвечает на звуки от 150 гц до 153 кгц. Однако подопытное животное отвечало на 100% сигналов только в пределе частот от 150 гц до 120 кгц: с повышением частоты процент ответов резко снижался.Наши гидроакустики В. П. Морозов, А. И. Акопиан, В. И. Бурдин и другие в 1971 году показали, что максимальная чувствительность слухового анализатора дельфинов-афалин располагается в полосе 20 — 80 кгц.Смещение чувствительности слуха в сторону высоких частот связано с тем, что в спектре звуков, издаваемых дельфинами, имеются высокочастотные сигналы. А для наземных млекопитающих известно: какую частоту они излучают, такую и воспринимают.Дельфины способны воспринимать также инфразвуки, например, «голос шторма»: они обычно уходят из прибрежной зоны перед надвигающейся бурей, угрожающей выбросить их на отмель. Очевидно, ими улавливаются шум волн, омывающих их тело, всплески на поверхности моря, гул, издаваемый косяками рыб, ракообразными, водными млекопитающими, а также отраженные волны разных частот (эхо). Рис. 38. Схема эхолокации дельфина (ультразвуковой прожектор и акустическая линза в голове дельфина): 1 — воздушные мешки, излучающие звуки; 2 — жировая подушка; 3 — череп; 4 — нижняя челюсть, проводящая звуки в ухо; 5 — барабанная кость и внутреннее ухо; 6 — предмет лоцирования (рыба); 7 — излученные звуковые волны; 8 — отраженные звуковые волны. По Норрису, с изменениями. Способность воспринимать звуки в очень широких пределах частот позволяет китообразным получать исключительно широкую информацию из окружающей среды, что вполне компенсирует недостаточное развитие их зрительного и вкусового анализаторов.В соответствии с высоким развитием слуха у китообразных сформировались превосходный голосовой аппарат и весьма богатая звуковая сигнализация.О том, что эти животные издают различные звуки, люди знали давно. Северный дельфин — белуха — даже получил название «морской канарейки» за свою способность хрюкать, стонать, свистеть, издавать звуки, напоминающие плач ребенка, женский пронзительный крик, шум толпы, игру на флейте, щебетание птиц. Однако вокальные способности китообразных не привлекали к себе внимания. Положение резко изменилось в годы войны, после того, как звукометрические станции американского флота, определявшие с помощью гидрофонов приближение вражеских подводных лодок, поднимали напрасную тревогу из-за шума морских животных.Точное определение источников звуков, в том числе и биогенных, приобрело особое значение. Слух и голос китообразных стали предметом тщательных экспериментальных исследований, и в этой области были сделаны важные открытия.Каждый вид китообразных пользуется несколькими типами звуков. Для чего и при каких обстоятельствах используют свой голос дельфины и киты? Каково при этом их поведение и ответные реакции сородичей на эти сигналы?Чтобы разобраться во множестве сигналов китообразных, необходимо классифицировать издаваемые ими звуки в зависимости от физической характеристики и от биологического значения сигналов для самих китообразных.По физическим свойствам сигналы различают непрерывные и прерывные, состоящие из серии импульсов или щелчков. Нейрофизиологи из США Джон Лилли и Элис Миллер объединили все звучания дельфинов по физическим свойствам в три класса: I — эхолокационные ультразвуковые щелканья (до 170 кгц); II — непрерывные звуки — свисты частотой от 4 до 18 — 20 кгц и III — звуки сложного спектра — комплексные волны высокой амплитуды, называемые по внешней аналогии с сигналами других животных кряканьем, мяуканьем, лаем, воем, жужжаньем, ревом и т. д. Лилли и Миллер открыли, что один и тот же дельфин способен издавать акустические колебания двух или даже всех трех классов одновременно. Это значительно увеличивает возможные комбинации сигналов и сильно усложняет их звучание.По биологическому значению акустические сигналы зубатых китов можно условно подразделить на две группы: одни издаются преимущественно для ориентации, навигации, рекогносцировки, для разыскания пищи (эхолокационные сигналы I класса), а другие — для связи или общения со своими сородичами (коммуникационные сигналы II класса). Акустические же сигналы III класса, по-видимому, используются и как коммуникационные и как эхолокационные. Рассмотрим вначале эхолокацию как способ ориентации зубатых китов.
«Акустические глаза» дельфинов
Рис. 39. Афалине закрывают глаза латексовыми наглазниками (а, б). «Ослепленное» животное свободно плавает между подвешенными трубами, не касаясь их (в), а, б — фото сотрудников океанариума «Морская студия»; в — фото Рихарда Хьюэтта. Особенно высока разрешающая способность к локации у дельфинов в горизонтальном плане и хуже — в вертикальном. Они могут, находясь на поверхности воды, лоцировать объекты и на глубине. Это для них очень важно: ведь им приходится постоянно то выныривать (чтобы дышать), то погружаться вглубь. Но куски рыбы, находящиеся под нижней челюстью, они лоцировать не могут. Может быть, потому, что нижняя челюсть служит экраном, отражающим звуковые волны, издаваемые системой воздушных мешков. Возможно, в этом имеет значение и то, что лобно-носовая подушка расположена наклонно к продольной оси черепа.Американские исследователи Эванс и Пауэлл в 1967 году доказали способность ослепленного дельфина различать как одинаковые по площади пластины — медную, алюминиевую и латунную, так и разные по толщине (2,2 и 3,2 мм) медные пластины. Советский исследователь А. Е. Резников экспериментально показал, что верхний порог слуха афалины достигает 180 кгц, и это животное в условиях опыта различает одинаковые по внешнему виду стеклянные и пенопластовые предметы. В опытах В. М. Бельковича и его сотрудников дельфины отличали пенопласт от эбонита, алюминий от плексиглаза, а в опытах А. П. Абрамова — латунь от текстолита, фторопласта и стали.Оказалось, что дельфины могут различать геометрические фигуры, помещенные внутри холщевых мешочков (А. Г. Голубков, Ю. В. Иваненко), или даже различные положения поршня внутри металлического цилиндра. Этого нельзя достичь с помощью зрения, так как свет отражается от поверхности предметов; ультразвуковые же лучи с их большей длиной волны по сравнению с оптическими проникают внутрь предметов. Это позволяет дельфинам с помощью акустических волн исследовать не только размер и объем, но и качество (материал) предметов и отлично «видеть» ушами при выключенном зрении.За последние годы появились интересные, внешне привлекательные, гипотезы о действии приемной системы дельфина по голографическому принципу (Джон Дреер), либо по принципу звуковидения (Л. Е. Резников, В. М. Белькович, Б. Г. Хоменко, Г. Б. Агарков, Б. В. Солуха и др.). При разработке этих гипотез обращалось внимание на структуры надчерепной части головы дельфина — на лобно-жировую подушку, способную фокусировать звуки, на характер взаимного расположения воздушных мешков, жировой подушки и черепа, на гистологию эпителия воздушных мешков. Эти гипотезы исходят из признания, что в звуковидении дельфинов имеют значение кожные рецепторы на голове и в надчерепных тканях, якобы способные воспринимать акустическую информацию в воде.Американский исследователь Д. Дреер в 1969 году предположил, что дельфины при звуковидении используют «голографические изображения», которые как бы отпечатываются на коже лобно-носовой подушки головы.Москвич А. Е. Резников придает особое значение внутренней поверхности воздушных мешков, представляющей собой пигментированный кожный эпителий и играющей якобы роль сетчатки «акустических глаз». Он считает, что «пространственные акустические изображения лоцируемых объектов», возникающие в теле жировой подушки, могут восприниматься как образы «пространственного осязания». По мнению этого исследователя, звуковидение дельфина столь же острое, как и разглядывание окружающих предметов с помощью зрения у людей.Ученые Г. Б. Агарков, Б. В. Солуха и Б. Г. Хоменко связывают ориентацию дельфинов в окружающей обстановке также с голографическим механизмом приема эхо-сигналов и получения объемного представления об окружающем пространстве на основе отраженных звуков. Они полагают, что отраженный акустический сигнал воспринимается многочисленными механорецепторами, размещенными в коже и мягких тканях головы, особенно в лобном выступе. Каждый механорецептор отдельным нервным каналом связан с мозгом, где и создается образ на базе звуковой информации.Во всех выше изложенных гипотезах оказались уязвимые места. Их обнаружил крупный советский биоакустик Н. А. Дубровский. Он считает, что в этих концепциях не уделено должного внимания следующим акустическим и нейрофизиологическим аспектам:1. Чтобы приемная система, работающая по принципу звуковидения и голографии, могла функционировать столь же эффективно, как слух и зрение, необходимо чтобы число рецепторных элементов достигало величины порядка 105 или более (30 тысяч внутренних и 20 тысяч внешних волосковых клеток в улитке млекопитающих). Между тем нейрогистологические исследования показали, что плотность и общее число рецепторных окончаний в структурах надчерепной части головы дельфина, в том числе вблизи воздушных мешков, достигает лишь 102 на 1 см2, т. е. близко к числу, характерному для кожи человека (например, в области предплечья). Известно, что кожный анализатор имеет крайне ограниченный частотный (не выше 200 — 300 гц) и динамический диапазон. При такой плотности рецепторных элементов можно воспринимать лишь самую грубую (интегральную) картину сфокусированного звукового поля. Рис. 40. Акустический глаз кашалота: а — пузырчатая ткань, выполняющая роль сетчатки; б — верхний спермацетовый мешок-звукопровод, проводящий акустические лучи на пузырчатую ткань-сетчатку. Фото В. А. Козака. 2. В ходе эволюции органов чувств (зрения, слуха) происходила их постепенная защита от грубого непосредственного внешнего воздействия. Например, улитка органа слуха млекопитающих оказалась спрятанной в толще черепа, а сетчатка глаза — на дне глазного яблока в углублении костных глазниц. В условиях, такой защиты органов чувств и развились очень чувствительные сенсорные системы. Авторы же обсуждаемых гипотез поместили воспринимающие структуры приблизительно в те же самые места, где происходит излучение эхолокационных импульсов дельфина, звуковое давление в которых может достигать огромных значений — до 4 • 104 дин/см2. Какой невероятной скоростью релаксации должны обладать рецепторные и нейронные элементы, чтобы, спустя считанные миллисекунды после воздействия мощного импульса они были в состоянии воспринимать тончайшее эхо с ничтожно малым звуковым давлением (сотые и даже тысячные доли бара, т. е. в миллион раз меньшие сигналы). В природе неизвестны случаи пространственного совмещения органа звукоизлучения и звукоприема. Напротив, следует ожидать у дельфинов существования специальных дополнительных механизмов защиты слуховой системы от воздействия собственных зондирующих сигналов.3. Детальность звукового изображения зависит от отношения длины волны звукового сигнала к размеру входной аппертуры, в данном случае к диаметру звуковой линзы. Так как максимум спектра эхолокационного сигнала дельфина приходится на 75 кгц (длина волны 2 см), а диаметр линзы не превышает 10 см, то отношение этих величин составляет 0,2. В этих условиях звуковое изображение, если бы оно существовало, было бы весьма грубым и не позволило бы дельфинам иметь высокую разрешающую способность.4. Трудно себе представить способность рецепторов надчерепных структур дифференцировать частоты звуковых сигналов. В органе слуха для этой цели служит специальная система — улитка с базилярной и текториальной мембраной и органом Корти. Непонятно, как могло бы происходить различие частоты звука, если бы не функционировала слуховая система дельфина.5. Трудно с эволюционной точки зрения объяснить необходимость нового органа звуковой рецепции при наличии у млекопитающих великолепно развитого слуха, в частности бинаурального слуха, позволяющего объяснить способность человека и животных осуществлять пространственный слуховой анализ. Это тем более верно, что именно слуховая система дельфина развита исключительно хорошо.Все это вместе взятое позволяет считать указанные гипотезы, основанные на принципе голографии, искусственными.В связи с вопросом о голографическом восприятий у дельфинов рассмотрим очень интересную концепцию биолога В. А. Козака (Институт физиологии АН УССР) о звуковидении у кашалота. Этот автор исполинскую голову крупнейшего зубатого кита уподобляет гигантскому плавающему «акустическому глазу», в котором есть и «сетчатка», и «линза», и «стекловидное тело», и сложный нервный аппарат. К вогнутой передней стенке черепа кашалота примыкает полость — фронтальный воздушный мешок. Внутри этого мешка на его задней стенке В. А. Козак обнаружил множество (3 — 4 тысячи) пузырьков размером от горошины до голубиного яйца (рис. 40, с). Пузырьки заполнены жидкостью, сильно иннервированы и снабжены огромным количеством рецепторных клеток. По мнению исследователя, это пузырчатое рецепторное поле выполняет роль сетчатки, позволяющей воспринимать звуковые образы, аналогично зрительным образам, воспринимаемым глазом. Акустическую линзу в голове кашалота создает уплотненная ткань, расположенная впереди верхнего спермацетового мешка. Эта «линза» концентрирует и направляет звуковые лучи на пузырчатую выстилку. Верхний спермацетовый мешок (рис. 40, б), прозрачный для звуковых лучей, играет роль стекловидного тела и служит звукопроводом. Предполагается, что ход звуковых лучей при эхолокации кашалота таков: отраженный от объектов звук падает на переднюю стенку головы животного, проходит, концентрируясь, через плотную линзу в вытянутый спермацетовый мешок и попадает на пузырчатую выстилку — рецепторное поле фронтального мешка. Отсюда раздражение поступает в соответствующий центр головного мозга, где и создается звуковой образ. Звуковидение для кашалота, питающегося в зоне вечного мрака, имеет первостепенное значение и позволяет даже слепым особям иметь нормальную упитанность. В ходе эволюции глаза этого кита все больше и больше сдвигались на бока головы, а вперед выдвигалась звукопреломляющая акустическая линза и спермацетовый мешок — акустический канал — волновод. Орган акустического зрения кашалота формировался для работы на глубинах, где протекала большая часть его жизни. Как полагает В. А. Козак, огромный «акустический глаз» позволяет кашалоту получать стереоскопическую картину окружающей обстановки в трехмерном измерении. Свою концепцию об акустическом, зрении кашалота этот ученый построил на основании им же открытого рецепторного пузырчатого поля, которое не обнаружено у дельфинов. Поэтому, в какой мере критические замечания Н. А. Дубровского о голографическом восприятии дельфинов затрагивают и теорию В. А. Козака о звуковидении кашалота, предстоит выяснить в будущем.В естественных условиях локационный аппарат китообразными используется на каждом шагу. Дельфины применяют его, например, для разведки препятствий на их пути. При этом время между произведенным щелчком-сигналом и возвратом его эха животные, видимо, используют для определения расстояния до объекта.Калифорнийские исследователи Вильям Эванс и Джон Дреер с судна «Си-Квест» наблюдали поведение стайки афалин в лагуне Скаммона. На пути плывущей группы из пяти афалин оказался звуковой барьер из вертикальных алюминиевых труб. Животные, эхолоцируя, заметили барьер в 360 м от себя и замедлили ход. Затем стайка повернула к берегу, а от нее отделился разведчик. Он, лоцируя, подплыл к препятствию и вернулся к группе; тогда вся стайка, издавая эхо-сигналы, направилась к преграде, проплыла между алюминиевыми трубами и продолжила путь в первоначальном направлении.Подобное наблюдение повторили биологи США Давид и Мельба Колдуэллы и Сибеналер во время лова атлантической афалины в узком заливчике во Флориде. Как только одна стайка дельфинов вошла в залив, выход из него перекрыли сетями. Тогда от стайки отделился вожак, разведал преграду, а затем в сопровождении крупной самки атаковал сеть. Через разрыв сети и через места, где верхний край ее погрузился, вся стайка ушла в море.На основании опытов в океанариумах и наблюдений в природе был сделан общий вывод, что эхолокация у китообразных — основной способ распознавания объектов, погруженных в воду. Скрипучими сериями звуков высокой частоты они «ощупывают» окружающую обстановку и получают необходимую информацию.В условиях хорошей освещенности дельфины ориентируются и зрением. Французские исследователи Р. Бюснель и А. Дзидзик наблюдали в Средиземном море, что белобочки в ясную и тихую погоду осуществляют «молчаливую навигацию» и пользуются своим гидролокатором гораздо реже, чем при недостающем свете.Эхолокация разъясняет многие таинственные явления в жизни, мелких китообразных. Например, почему они в мутных водах и ночью не ловятся в мелкоячеистые сети, но попадают в крупноячеистые, «прозрачные» для отраженных звуков, не касаются мин, когда резвятся на минных полях; почему речные дельфины — инии и соталии, — не повреждая себя, свободно плавают в сумеречных лесах, заливаемых во время половодья реки Амазонки, а обитатель мутного Ганга — слепой дельфин платаниста, возможно, обходится вообще без зрения.Принцип действия эхолокационного аппарата дельфинов ныне широко применяется в технике в виде сонаров. Термин «сонар» происходит от начальных букв трех английских слов: «sound» — звук, «navigation» — навигация и «range» — дальность. Звукоизлучающие приборы посылают импульсы в воду, а их эхо доставляет информацию о направлении и расстоянии до подводных лодок противника, до невидимых препятствий, опасных для навигации (айсберги, мели, рифы и т. п.). На этом же принципе построена работа эхолотов при измерении глубин и поисках косяков рыб.Такие приборы — верные помощники человека в службе безопасности кораблевождения и в рыболовстве. Однако эффективность природных локаторов оказалась гораздо выше технических характеристик существующих сонаров и эхолотов. Гидролокатор дельфина поражает ученых своей универсальностью, миниатюрными размерами и точностью лоцирования. Он выгодно отличается от применяемых в морской практике гидролокационных аппаратов более высокой устойчивостью к помехам, большей шириной спектра излучаемых колебаний, богатством модуляций по интенсивности и частоте повторения. Гидролокатор дельфина является ныне важнейшим прототипом для моделирования в технике.Естественные свойства дельфинового сонара объединяют оба основных принципа современной технической гидроакустики: активный поиск, когда посылается пакет волн и улавливается от него эхо, и пассивное подслушивание шумов и звуков, присущих самим лоцируемым объектам.Гидробиоников привлекает феноменальная точность локации дельфинов и замечательная портативность их локатора, превосходящая все образцы аппаратов того же назначения, созданных человеком. Рыбопоисковый эхолот «Дельфин» весит столько, сколько и афалина, тогда как гидролокатор афалины составляет ничтожную часть ее веса.Современные подводные лодки снабжены мощным гидролокационным оборудованием. Природа гидролокатора идентична дельфиновой, но этот сложный прибор занимает огромное место в лодке, и его обслуживает целый штат техников.Удивление вызывает способность дельфинов выделять из хаоса звуков только необходимые. В бассейн, где жили афалины, с целью их дезориентации излучались их же гидролокационные сигналы, записанные ранее. Однако эти сигналы не могли сбить животных и помешать точности их гидролокации. 1 При такой точности лоцирования преград нельзя считать столкновения кашалотов с кораблями случайными, а не преднамеренными. Вот недавний пример: советский китобоец «Циклон» вел промысел в океане. После выстрела из пушки по кашалоту тот ринулся на китобоец и ударил в борт массивной головой так, что судно сильно накренилось, а двигатели вышли из строя. Поврежденное судно пришлось отбуксировать во Владивосток. В голове дельфинов имеется сложный вычислительный механизм, с помощью которого нужные эхо-сигналы, отраженные от цели, отделяются от ненужных, отраженных от посторонних предметов, дна и поверхности1. Столь замечательный сонар позволяет дельфинам «видеть» ушами, «слушать» челюстями, а «разговаривать» ноздрей и макушкой.О чем же могут «разговаривать» дельфины?
Поющие киты и «морские попугаи
В 1951 г. появились первые записи голоса афалины, сделанные во Флоридском океанариуме американцем Ф. Вуудом. К настоящему времени уже записаны голоса почти одной трети всех видов отряда китообразных.Интенсивные исследования открывают у китообразных все новые и новые сигналы нелокационного характера, т. е. коммуникационные сигналы, с помощью которых особи общаются друг с другом. Даже сравнительно молчаливые усатые киты, как оказалось, владеют различными сигналами, возможно, для связи между собой. Еще недавно считали, что они издают лишь звучные стоны низкой частоты от 20 до 1000 гц; такие стоны слышали у горбачей, финвалов (рис. 41), сейвалов (рис. 42), серых, бискайских, австралийских и гренландских китов.У австралийского гладкого кита биоакустики центра подводных исследований США в водах Аргентины с судна «Геро» в 1971 году записали более 200 низкочастотных подводных звуков. Наиболее обычными среди них были сигналы, звучащие как отрыжка, частотой от 30 до 2200 гц и средней продолжительностью 1,4 секунды. Были и специфические, ревущие сигналы частотой до 1250 гц и продолжительностью от 0,6 до 4,1 секунды.Сенсацию произвела запись сотрудника Родайлендского университета Пауля Перкинса: ему удалось записать сигналы пары финвалов (крупных полосатиков, которые подошли к судну на 25 — 200 м). За 4 минуты микрофон зарегистрировал щебетанье и свисты частотой от 1,5 до 5 кгц, продолжительностью от 50 до 600 миллисекунд. Стало ясно, что голосовые возможности китов явно недооценивались.Усатые киты издают звуки, используя для этого мощный горловой мешок, соединенный с гортанью. Однако механизм подачи звуков у них остается совершенно неизученным. Калифорнийский исследователь Поултер Томас в 1968 году записал голос серых китов в лагуне Скаммона, где они выкармливают своих детенышей. Гидрофоны устанавливали в 1,5 м выше дна, на середине входа в лагуну. Самки с детенышами, проходя мимо аппаратуры, проявляли высокую звуковую активность. Они издавали скрежет продолжительностью в несколько секунд, серии импульсных звуков, громкие сигналы, а во время тревоги, когда к китам приближался вертолет, — звуки китайского гонга. Частота скрежета и звуков «гонга» достигала 12 кгц.У горбатого кита Ховард Винн и Пауль Перкинс записали сигналы частотой до 3 кгц, среди них рев, продолжительный рев, крик, щебет, стон и храп. Такие усложненные призывы имеют значение для индивидуальной и групповой рекогносцировки, организации индивидуального участка, для нахождения полов в брачный период, поддержки контакта с мигрирующими группами. Поддержка контакта между сородичами, как показывают наблюдения, возможна на расстоянии до 10 миль. Рис. 41 Финвал на палубе «Советской Украины». Фото В. А. Шевченко. Совершенно особые звуковые сигналы были открыты Рогером Пайном и Скоттом Макуэем в 1971 году на основе анализа записи голоса горбачей в море. Оказалось, что эти киты (рис. 43) производят серию прекрасных варьирующих звуков продолжительностью от 7 до 30 минут, которые затем повторяют (рис. 44). По признаку мелодичности эти продолжительные звуки названы, как у птиц, «пением». Все четыре поющих горбача имели в «песне» резко выраженные индивидуальные черты. Даже динамитные взрывы в океане не могли помешать горбатым китам «петь». В отличие от птиц, поющих лишь несколько секунд, пение горбачей продолжается непрерывно до получаса и притом без пауз между песнями. Французские гидробиологи Филипп Кусто и Эжен Лагорио в районе Бермудских островов ночью записали настоящий концерт, в котором, участвовало около сотни горбачей. Стадо издавало до тысячи разных звучаний! Тут были и трели, и скрипы, и вой, и жужжание, и рев оленя, и что-то вроде писка мышей. «Хоровой ансамбль» горбатых китов напоминал звуки группы школьников, вслух твердящих урок. «Концерт» начался с того, что запел один кит, к нему присоединился второй, потом третий, и, наконец, все пространство заполнилось звуками. Какое значение имеет пение для горбачей — остается тайной. Возможно, что еще ранее записанные у финвала продолжительные флейтовые звуки от низкого до высокого тона тоже относятся к категории «загадочного пения». Ясно одно: у усатых китов комплекс звуков довольно разнообразен, и изучение их сулит еще много сюрпризов. Долгое время оставалось неясным — свойственна ли усатым китам эхолокация. Лишь совсем недавно американские исследователи Петер Бемиш и Эдвард Митчелл получили первые четкие результаты: у синего кита 22 мая 1969 года с борта норвежского зверобойного корабля «Полярная звезда» они записали в 100 — 800 м от судна ультразвуковые сигналы частотой 21 и 31 кгц. Очевидно, и усатые киты имеют эхолокацию, но менее совершенную и богатую, чем дельфины.Какие же коммуникационные и эмоциональные сигналы производят самые «говорливые» из китообразных — дельфины? Среди их нелокационных сигналов, частотный диапазон которых уже, чем у локационных (у афалины не выше 50 кгц), можно различать свисты и сигналы сложной формы, слышимые, как лай, мяуканье, вой, визг, крики, кряки, птичьи трели и щебет, взрывы, рев и др. Некоторые из этих звуков соответствуют сигналам питания, беспокойства, страха, спаривания, бедствия и т. д. При этом были замечены в сигналах видовые и индивидуальные отличия, по которым особей удавалось узнавать персонально, но для этого ленту с записью голосов требовалось пропускать с замедленной скоростью.Исследователи США Д. Дреер и В. Эванс в 1964 году у взрослой атлантической афалины установили 17 разнотипных свистовых сигналов, у тихоокеанской афалины — 16, а у тихоокеанского дельфина-белобочки — 19. В совокупности у них отметили 32 разнотипных сигнала и из них лишь 8 были общими для всех трех видов.Детеныш атлантической афалины оказался «болтливее» взрослых: он пользовался своим голосом гораздо чаще, но подавал лишь шесть сигналов. Видимо, многообразие сигналов у дельфинов с возрастом увеличивается.В Нью-йоркском аквариуме с помощью акустической аппаратуры М. Фиш и В. Маубрэй записали у молодого самца и двух взрослых самок белух из Бристольского залива девять разных типов звуков. Гидрофон, помещенный на глубине 1,5 м, зарегистрировал щелканье и скрипы, обычный и модулирующий свист, визг, рев (у самца, преследуемого самками), стук и скрежет, пронзительный птичий крик, трели и громкие удары, производимые после визга.В 1970 году биоакустики США В. Шевилл, В. Уоткинс и К. Рэй записали и проанализировали голос родича белухи — ныне редчайшего полярного дельфина — нарвала. Нарвал издавал звуки очень регулярно и в отличие от других дельфинов не увеличивал частоту щелканий по мере приближения к мишени. Рис. 42. Сейвалы на поверхности моря. Фото А. М. Николаева. В том же году японские ученые Мизюэ, Нисиваки и Такемура воспроизвели на пленке голос слепого гангского дельфина-платанисты: на 87% он состоял из эхолокационных сигналов («скрипы весла») и на 5% — из коммуникационных, напоминавших мяуканье кошки.Среди зубатых китов менее всего акустически одаренным считался кашалот. Ученые В. Шевилл и Л. Ворсингтон впервые записали звуки группы кашалотов в море. Эти звуки были очень однообразны, как стук печатающей машинки. Однако сложное устройство ноздрей кашалота указывало, что его «репертуар» должен быть гораздо богаче. Это и подтвердили в 1965 году американские ученые Перкинс, Фиш и Маубрэй с судна «Тридент» в теплых водах Атлантики: оказалось, что, вожак, самки и детеныши общались между собой в стаде восемью разными типами сигналов. Среди коммуникационных сигналов были варьирующие свисты частотой от 0,7 до 16,5 кгц, щебетанье или чириканье, сложное и простое гудение, звуки, напоминающие пронзительные крики, отрывистый лай, скрежет напильника и хрипы.Стадный вид — гринда — в неволе, кроме щелканий, скрипов и свистов, издает на поверхности воды звук продолжительной отрыжки; в это время у нее заметно шевелятся края дыхала. Во время отдыха она чмокает плотно сжатыми губами дыхала, а когда пытается поднять морду из воды, щебечет и хнычет. Рис. 43.
Французские ученые Р. Бюснель и А. Дзидзик наблюдали стайку из 11 гринд в Средиземном море со специального судна «Калипсо» в августе 1962 года. Из стайки они загарпунили одну гринду и в течение 41 минуты записали все акустические сигналы, изданные ею и ее сородичами. Среди сигналов, проанализированных с помощью электроспектрографа и катодно-лучевого осциллографа, было установлено пять разных свистовых типов. Среди них преобладали свисты продолжительностью 0,4 — 0,9 секунды и частотой 4 — 8 кгц. Были также продолжительные (1,4 — 2,7 секунды) модулирующие свисты, начинавшиеся при частоте 8,8 кгц, а затем понижавшиеся, или свисты длительностью 0,7 — 0,9 секунды с частотой в начале и конце 3 кгц, а в середине 4 кгц.Крупнейшие из дельфинов — косатки тоже обладают разнообразием «вокального репертуара», в котором наиболее характерны: низкочастотные крики (0,5 — 2 кгц) — ряды быстрых импульсов с большим количеством гармоник, взрывные щелканья (по 10 — 15 импульсов в каждом взрыве) и щелканья с замедленным повторением. Это установили В. Шевилл и В. Уоткинс (рис. 45) на косатке Моби-Долл в загоне Ванкуверской бухты. Акустические излучения, видимо, помогают косаткам обнаруживать трещины во льдах Антарктики и согласованно двигаться, будучи отделенными расстоянием в несколько километров (наблюдения Норриса и Прескотта).Даже у весьма примитивных китообразных — речных амазонских иний исследователи Мельба и Давид Колдуэллы и В. Эванс в аквариумах США записали 12 разных типов коммуникационных звуков. Запись суммарно длилась 11 часов у восьми животных, живущих попарно в четырех разных танках. Среди звуков были крики, писк, лай, хныканье, треск, скрежет, а также и эхолокационные скрипы, но менее выраженные, чем у других видов дельфинов. Рис. 44 Звукозапись непрерывного «пения» двух горбатых китов, продолжительностью по 10 минут. По Р. Пэйну и С. Макуэю, 1971. Итак, коммуникационные сигналы китообразных звучат по-разному. Но что скрывается за каждым сигналом, какому поведению животного соответствуют эти звучания? В какой ситуации они издаются и какие вызывают ответные действия у сородичей? Эти вопросы еще только начинают проясняться. Ответы животных на сигналы в неволе и в море не всегда совпадают. Тем не менее хотя бы в предположительной форме рассмотрим значение некоторых сигналов, соответствующих тому или другому поведению дельфинов.Наиболее обычны из коммуникационных сигналов в ситуации беспокойства, возбуждения и любопытства свисты. Такие сигналы обычно издают вновь вводимые в океанариум дельфины. Свист в океанариуме обычно возникал, когда там появлялись «странные» новые предметы или животные (например, акулы), в отношении которых у дельфинов проявлялся ориентировочный (исследовательский) рефлекс. Возбужденные и чем-нибудь встревоженные дельфины сбивались в стайку и начинали быстро плавать вдоль стенок бассейна, громко и часто пересвистываясь между собой. С течением времени ориентировочный рефлекс затормаживался, стайка распадалась и свист прекращался. Таким образом, свист (писк) с частотами от 7 до 18 кгц выдает возбужденное состояние дельфинов и служит сигналом для образования стайки и поддержания стайности. Детеныши начинают пользоваться таким сигналом как только рождаются и реагируют на свистящий призыв самки.Многочисленные свисты можно слышать на палубе дельфиноловного судна при окружении стада дельфинов сетью (аломаном). Тот же свист, но более тихий и редкий, раздается в воздухе, после того как пойманных дельфинов складывают на палубе. Если внимательно смотреть на закрытую ноздрю извлеченного из воды дельфина, то можно видеть, как в момент свиста края закрытого дыхала совершают еле заметное волнистое движение. Лай представляет собой короткие звуки длительностью 50 — 350 миллисекунд с частотой от сотен герц до 10 кгц. В момент лая замечается движение краев клапана дыхала. Дельфины лают при эмоциональных ситуациях во время сильного возбуждения, например, в период кормления, при появлении в бассейне человека, а также в брачный период при половых играх и во время спаривания. В сезон гона визгливым или хриплым лаем самец призывает самок, нередко кусает их, о чем свидетельствуют следы зубов на коже сородичей. Рис. 45. Крик (а) и серия эхолокационных щелканий (б) косатки Моби-Долл в загоне Ванкуверской бухты. По В. Шевиллу и В. Уоткинсу. Если лай афалин несколько удлинить во времени, образуется что-то вроде мяуканья. Неизвестно, какие звуки дельфины издают в море на местах концентрации пищи, но в неволе во время кормежки они «мяукают» и скрежещут.Удлиненное мяуканье (от долей секунды до нескольких секунд) дает так называемый вой частотой (у афалин) от 1 — 2 до 80 кгц. Е. В. Шишкова записала вой продолжительностью 0,5 секунды и частотой 60 — 5000 гц во время питания черноморских дельфинов. В опытах А. А. Титова дельфины выли во время игры в мяч, при локации рыбы с близкого расстояния и во время поддразнивания. Он считает, что это сигналы просьбы пищи и удовольствия.Совсем другое значение имеет сигнал угрозы или доминирования, слышимый как хлопок в ладоши и сопровождаемый быстрым открыванием и закрыванием рта (жест укуса). Этот сигнал был описан как «хлопанье челюстями». Крупный самец, возглавляющий стадо, такими хлопками запугивает более слабых сородичей. Самка таким же звуком и жестом выражает недовольство, когда к ее детенышу или к ней самой приближается агрессивно настроенный самец. Молодые особи пользуются таким сигналом редко и робко, а со временем — смелее и чаще. Поскольку в ответ на «хлопанье челюстями» сородичи бросаются в сторону, этот звук сочли сигналом угрозы и предупреждения. Когда животное в танке одно, оно не пользуется таким сигналом; не замечали его и у слабейших особей в группе.До 1962 года думали, что «хлопанье» дельфины производят ударом нижней челюсти о верхнюю. Однако Джон Лилли заметил, что жест укуса сопровождается тремя-четырьмя громкими короткими щелканьями, создающими ложное впечатление челюстного хлопка, поскольку в воде хлопнуть челюстями невозможно. Хлопок производится голосовым аппаратом как сигнал доминирования и чаще — во время кормежки в стайках. Доминирующая самка морской свиньи в неволе подобным сигналом вынуждала хилого самца бросать добычу и подбирала ее сама. Она подчеркивала господство в группе и своими действиями: быстро приближалась к более слабым сородичам и толкала их рылом. Этот сигнал у нее отмечен как два-три последовательных крика частотой 2 кгц (рис. 46).Интересен «пронзительный птичий крик», состоящий из серии щелканий, повторяющихся от 220 до 400 раз в секунду. Он слышится в воздухе при открытом, а в воде при закрытом дыхале.У афалины на Карадагской биостанции записаны крики длительностью от долей секунды до 2 секунд со спектром охватываемых частот 1 — 49 кгц. Крики издавались при отлове животных в танке, брачном поведении, играх в мяч. Такие звуки могут выражать боль, голод, призыв особи другого пола и т. д. На той же станции А. А. Титов с сотрудниками у афалины зарегистрировал «взрывы»; они чаще всего отмечались в «переговорах» изолированных животных, соединенных каналом электроакустической связи. Длительность «взрывов» была 30 — 180 миллисекунд, а спектр охватываемых частот 10 — 30 кгц. При замедленном воспроизведении звукозаписи в 16 раз эти сигналы воспринимаются на слух как серия стуков.Недавно американскими учеными открыт у афалины сигнал тревоги или страха. Животные его издают при испуге, он слышится в воде через гидрофон как резкий треск, легко перекрывающий по силе эхолокационные скрипы и «лай» дельфинов. На ухо человека, слушающего через гидрофон, этот звук действует как удар. Механизм, с помощью которого создается столь энергичный звук, не установлен. Реакцию испуга супруги Колдуэллы вызывали у афалин вскоре после их поимки несколькими приемами: ночью — ярким пучком света, который внезапно направляли из фонарика в глаза выныривающего животного, а днем — моделью дельфина, которую очень близко подводили к живым афалинам. Во всех этих случаях наблюдалось вздрагивание дельфинов. Рис. 46 Сонограммы обыкновенной морской свиньи, записанные С. Вюснелем и А. Дзидзиком в танке, где жили три самки и два самца: а — сигнал доминирования (издавался самкой во время кормежки, как только самец приближался к пище); б — сигнал боязни; в — сигнал в момент начала спаривания. Французские ученые Р. Бюснель и А. Дзидзик записали слышимый в гидрофон резкий сигнал «страха» у обыкновенного дельфина в Средиземном море во время попыток поймать его за хвост хапуном или загарпунить близ носа корабля (рис. 47). Сигнал включал четыре-пять очень коротких свистов (0,12 секунды), следуемых друг за другом через 0,2 секунды. Частоты в начале и в конце свиста были 14 кгц, а в середине — около 10 кгц. После подачи сигнала страха стайка обыкновенных дельфинов бросалась врассыпную. Ученые предполагают, что сигналом «страха» можно отпугивать стада обыкновенных дельфинов от рыболовных сетей.Похоже, что этот же сигнал действует у обыкновенных дельфинов в Черном море во время их загона в сети с помощью телефона или во время промысла малайских продельфинов на Соломоновых островах (см. главу 4).Мельба и Давид Колдуэллы заметили, что резкие ударные звуки, возможно, напоминающие сигнал страха, действуют на дельфинов в неволе столь сильно, что вызывают у них язву желудка. Когда в дельфинариуме проводили водопроводные трубы и там раздавался металлический звук в течение нескольких недель, шесть дельфинов заболели язвой двенадцатиперстной кишки и вскоре один за другим погибли.Существует у дельфинов и сигнал боли, слышимый как громкий, отрывистый визг поросенка. Мы слышали такой сигнал у дельфина-белобочки на Черном море при следующих обстоятельствах. Крупный самец был случайно положен хвостом на кучу соли на палубе сейнера близ других дельфинов. Когда кристаллики соли вонзились в кожу, самец начал издавать короткие визги через каждую секунду. Визг четко слышался с расстояния 200 м, несмотря на шум мотора при ходе судна. Иногда визг прекращался минут на 5 и возобновлялся с новой силой. Звук усиливался, если дотрагивались ладонью до тела дельфина, и прекратился лишь после того, как соль с животного смыли. Рис. 47. Сонограммы обыкновенного дельфина, записанные в Средиземном море: а — свист и эхолокационные щелканья, изданные одновременно одним и тем же дельфином; б — сигнал испуга, произведенный в момент, когда дельфина пытались поймать за хвост хапуном. По Р. Бюснелю и А. Дзидзику. К сигналам боли, видимо, относится также «свинячий визг» у обсохших ремнезубов и клюворылых китов, оказавшихся на берегу в особо неблагоприятных условиях — под палящими лучами солнца, на каменистом грунте и т. д. Сигнал боли — это редкий сигнал, так как его издают далеко не все загарпуненные китообразные.Среди всех акустических сигналов китообразных выделяется сигнал бедствия — «чудодейственный» сигнал, при котором забывается собственная безопасность, и животные, бросая все, мчатся к месту, откуда подается призыв о помощи. У разных видов китообразных этот сигнал звучит по-разному и особенно действует в тех случаях, когда сородичу грозит опасность задохнуться под водой. У афалины он слышится в гидрофон как двуколенный продолжительный свист, повторяющийся через разные интервалы до тех пор, пока не подоспеет помощь. В первой части сигнала свист постепенно нарастает в силе и частоте от 3 до 8 — 16 кгц, а во второй постепенно ослабевает от максимума до минимума (рис. 48).Сигнал бедствия у афалины Джон Лилли и Элис Миллер вызывали двумя способами. В одном случае они ввели афалине 27 мл раствора нембутала и отчетливо слышали в гидрофон, как она издала сигнал бедствия в тот момент, когда ее выпустили в бассейн с водой. На сигнал сразу ответили два дельфина: они поднырнули под нее и стали выталкивать ее к поверхности для дыхания.В другом случае тот же сигнал Джон Лилли вызывал у афалины с помощью электростимуляции мозга, раздражая слабым током определенный участок коры больших полушарий.Реакцию на сигнал бедствия проследили сотрудники Флоридского океанариума на беременной афалине Пэджи во время трудных и затянувшихся родов, вызванных тем, что плод ее выходил не хвостом, а головой вперед. Самка эта была сильно измучена, она бессильно опускалась на дно и, оставаясь там неподвижной 2 — 3 минуты, издавала тонкий продолжительный свист. В ответ на это к ней бросались две самки и клювами поднимали ее на поверхность.О существовании у китообразных сигнала бедствия догадывались гораздо раньше, чем его услышали и записали. На чем основывается помощь сородичей тем китообразным, которые терпят бедствие и подают своеобразные сигналы «SOS»? Этот вопрос мы рассмотрим несколько позже в связи с инстинктом сохранения вида (глава 14). Рис. 48. Сигнал бедствия у афалин: а, б, г — взрослых, в — молодой. По Дж. Лилли. Установив обилие коммуникационно-эмоциональных сигналов» ученые начали изучать у дельфинов обмен сигналами. В заливе Назарет на острове Сент-Томас (Вирджинские острова) нейрофизиологи Джон Лилли и Элис Миллер разными приемами стимулировали излучение сигналов у афалины. Они записывали звуки этих животных при разных условиях: у изолированной особи; у общающихся между собой дельфинов, расположенных то близко, то далеко один от другого; у свободно плавающих одиночек или стаек, при вмешательстве или без вмешательства человека.У изолированной афалины, лежавшей в узкой ванне, наиболее часто слышались свисты и неультразвуковые щелканья; у свободно плавающей одиночки — те же звуки плюс эхолокационные щелканья. Когда в опыте участвовали два животных, не видевших, но слышавших один другого, они интенсивно свистели и щелкали. Если, же оба дельфина плавали, находясь вместе, они поддерживали между собой связь — свистели, щелкали, кричали, крякали и эхолоцировали.Попав в океанариум, дельфины производят свои естественные сигналы в воде или в воздухе. Новички начинают со слабых свистов и щелканий, но со временем увеличивают громкость до такой степени, что у стоящего вблизи человека появляется неприятное ощущение. Щелканья слышатся как громкие удары в ладоши, а свисты — как самый сильный человеческий свист, но с большей частотой.Афалины в условиях опыта обменивались звуками, поочередно исполняя продолжительные «монологи», «соло» и «дуэты». В «обменный репертуар» входили свисты, свисты и щелканья, разреженные щелканья, пронзительный крик, кряканье, свисты и кряканье и т. д. Рис. 49. Схема опыта Смиса и Ланга: изолированные афалины в разных танках общались друг с другом с помощью двухканальной электроакустической связи. По Ван Хил Дудоку. Обученные афалины обменивались звуками более свободно. Когда два дельфина плывут вместе, они обмениваются довольно сложным комплексом звуков. Удачную запись «дуэта» сделали у двух наиболее способных афалин — самца Эльвара и самки Тольвы. Было замечено, что при обмене дельфины соблюдали определенный порядок: когда один свистел или щелкал, другой молчал и наоборот. Т. Лэнг и X. Смит продолжили «телефонные» опыты над изолированными дельфинами: через двухканальную электроакустическую связь животные могли слышать друг друга и «переговариваться» (рис. 49). Сигналы обоих «собеседников» (самца и самки) вначале записывались, а потом звуки одного воспроизводились другому, вызывая у него определенную реакцию.Большую помощь в изучении проблемы звуковой сигнализации ученым оказал метод электрической стимуляции мозга, впервые примененный к дельфинам Джоном Лилли. В разные участки больших полушарий мозга живой афалины под местным наркозом вживляли, пробивая кожу и череп, короткие и тонкие трубочки из нержавеющей стали и через них вставляли электроды на разную глубину в ткань мозга. Такой операцией преследовали цель — найти с помощью слабых токов, где, в каких участках мозга располагаются слуховой, зрительный, моторный и другие центры, чтобы составить карту коры. Для этого электроды миллиметр за миллиметром перемещали из одного участка коры мозга в другой. Обезьяны при таких операциях кричат, бьются, рыдают от боли, злобно рычат, а дельфин спокойно молчит. Его молчание нарушалось внезапно, когда погружающийся электрод вызывал изменение электрического тока, за чем следовали сильные удары хвоста и целый каскад звуков.Электрическое раздражение мозга для дельфина оказалось приятным, особенно в моменты включения и выключения тока. Был открыт новый центр — «центр удовольствия». Это проверили так: научили подопытного животного самого замыкать и размыкать ток в собственном мозгу. Для этого над рылом его установили коммутатор в виде прутика: теперь было достаточно легкого движения головы вверх или вниз, как прутик размыкал или замыкал цепь. Дельфин стал очень часто включать и размыкать ток. Так он научился раздражать свой мозг, притом гораздо быстрее обезьяны. Необученной афалине для этого понадобилось 20 испытаний, а обезьяне — сотни. При самораздражении мозга дельфин издавал разнообразные звуки. Чтобы их слышать и записывать, над ноздрей животного укрепили микрофон с усилителем. Стереофонический аппарат с двумя лентами позволял экспериментатору записывать на одной ленте звуки афалины, а на другой под диктовку собственные наблюдения. Методом поощрений (приятным раздражением мозга) от афалин добивались излучения тех звуков из нескольких возможных, которые были желательны экспериментатору. Таким способом одного дельфина Лилли заставил отказаться от ультразвуков и «петь» только на слышимых частотах. При этом «певец» был настолько способным, что ему достаточно было двух-трех поощрений, как он выполнял требуемое от него действие.Некоторые звуки афалины издают лишь во время контакта с человеком. Через несколько недель обучения в воздухе слышатся уже более сложные и продолжительные звуки. Если дрессировщик громко разговаривает вблизи подопытного дельфина изо дня в день, то у последнего издаваемые звуки постепенно приобретают сходство с голосом человека.Однажды, прослушивая ленты с голосом животного, Джон Лилли, вперемежку с щелкающими и лающими звуками, услышал... взрывы смеха: оказалось, что дельфин скопировал незадолго перед этим раздавшийся смех ученого, что и записал прибор. Последующие опыты ученого подтвердили, что афалина может в какой-то степени подражать голосу человека, а после известной тренировки способна воспроизводить даже простенькие фразы человеческой речи. Электрическая стимуляция мозга сильно ускоряет обучение дельфинов, так как раздражение «центра удовольствия» — лучшее поощрение для животного, чем даже пища. Но афалина подражала голосу человека и без электрической стимуляции. Рис. 50. Осциллографическая запись звукообмена между человеком и афалиной. Десять взрывных звуков, изданных человеком в пределах частоты 0,2 кгц, воспроизведены афалиной в пределах частоты 7,3 кгц. По Дж. Лилли. Сравнение виброграмм с записью голосов дельфина и человека подтвердило звукоподражание афалин (рис. 50). Человек произносил слова в пределах колебаний от 200 до 3000 гц, а дельфин воспроизводил их в частотах от 1000 до 8000 гц. Если магнитофонную ленту с голосом дельфина, имитировавшим слова человека, пропускали со скоростью, замедленной в 2 — 4 раза, то достигали известного сходства с голосом человека.Самые удачные наблюдения Лилли и Миллер провели над дельфином по кличке Эльвар. Вначале, с июля 1960 года, Эльвар жил один и общался лишь с тренером. Наблюдатель говорил громко, чтобы звуки проникали под поверхность воды. В течение 15 месяцев Эльвар научился воспроизводить звуки, подобные человеческой речи и в воде и на воздухе, включая гласные, взрывные и свистящие элементы звучания. Частоты этих звуков у афалины были выше, чем у взрослого мужчины или женщины, и скорее напоминали голос ребенка, вначале — его болтовню, а потом и отдельные слова. Лежа в ванне, этот дельфин имел привычку набирать в ноздрю воду и выбрызгивать ее вверх, а иногда и в экспериментатора. Однажды Элис Миллер, обрызганная водой, крикнула ему: «стоп ит!» («прекрати это!»), а через несколько секунд в воздухе раздалось: «стоп ит». В другой раз человек сказал Эльвару: «бай-бай», а в ответ услышал (и записал на ленте) тонкий звук «ба-баий». Одна из спектрограмм звукоподражания показана на рис. 51. Рис. 51. Спектрограмма звукообмена между человеком и афалиной: Маргарет Хау произнесла слово «бэлл» (мяч), дельфин Петер воспроизвел этот звук с частотой в несколько раз большей. По Дж. Лилли. После Элис Миллер дельфина стал обучать Джон Лилли. Эльвар «учел» более грубый голос нового дрессировщика и понизил нижние частоты в своих «словах» с 1000 до 450, а затем и до 200 гц. Он был обучен произносить свое имя и слова «more» (больше), «speak» (говори), «louder» (громче), «up» (вверх) и фразы «squirt water» (брызни воду), «more Elvar» (больше, Эльвар) и др.Подражательные, или «гоминидные», звуки у дельфинов слышатся лишь после упорной тренировки. Рис. 52. Квартет афалин в океанариуме. Фото Л. Джекобса. Способность дельфинов к звукоподражанию оставалась незамеченной в шумных океанариумах. Для этого открытия понадобилась хорошо оснащенная лаборатория, где экспериментировали с изолированными животными в стеклянных ваннах, обкладываемых пенопластом. Здесь животные могли издавать звуки не только в воде, но и на воздухе, выставив дыхало.Теперь голос дельфинов демонстрируют перед публикой. В океанариумах на Гавайских островах зрители слышат, как афалина, выставляясь из воды, произносит: yes, okey!» (да, все хорошо!). В Калифорнийском океанариуме сразу четыре дельфина, высунув головы из воды, производят серию звуков, в шутку названных «гимном Мэриленда» (рис. 52). Очень шумно ведут себя дельфины и в нашем черноморском океанариуме. Человек, попавший между смежными отсеками и загонами для афалин, бывает поражен множеством дельфиновых голосов (он испытывает ощущение, какое бывает возле клетки со множеством голосистых птиц, например, волнистых попугайчиков). Его оглушают самые различные визги, писки, свисты, крики, хрипы и многие другие звучания. Звуковая активность усиливается, когда с животными проводятся разного рода эксперименты. Подопытные афалины выставляются «по пояс» вертикально из воды и «выдают» такие «рулады», которые отчетливо слышатся за 200 метров. В окружении подобной многоголосицы, конечно, невозможно различить подражательные звуки. Однако, существование этого явления было убедительно показано Джоном Лилли. Способность к звукоподражанию и «гоминидные» звуки натолкнули некоторых ученых, и прежде всего Джона Лилли, на мысль о существовании у дельфинов настоящего языка, как системы обмена абстрактной информацией, аналогичной человеческой речи. Лилли приравнивает мозг дельфинов к человеческому и утверждает, что некоторые звуки афалины произносят, как слова благодарности экспериментатору, что в будущем их можно научить сознательно разговаривать с человеком и что они будут словами передавать сведения, например, о своих врагах, об условиях своей жизни, об упавших в океан ракетах. Национальное управление США по аэронавтике и изучению космоса выделило Лилли 80 тыс. долларов на обучение афалины человеческому языку в надежде на то, что подобные работы помогут установить контакты с разумными существами других миров. Однако результаты оказались резочаровывающими. Дельфин смог повторить за человеком 12 бессмысленных слогов или в лучшем случае имитировал лишь отдельные слова, как это делают попугаи.
Обладают ли дельфины речью?
1 Свисты — наиболее коммуникативные сигналы — оказались крайне стереотипными для одной и той же особи, хотя имели индивидуальные оттенки у разных особей. Это доказали Мельба и Давид Колдуэллы в 1968 году, изучив более 2400 свистов дельфинов-белобочек. По таким индивидуальным свистам в стайке дельфины, видимо, узнают каждого сородича персонально. Дельфины действительно могут копировать слова, услышанные от экспериментатора, но бездоказательно утверждать, что они вкладывают в воспроизведенные «слова» какой-то смысл, абстрактные понятия. Подражание словам человека у дельфинов и попугаев — явление одного и того же порядка. Еще ни разу даже самые «умные» дельфины не показали понимания того, что они говорят.По своей способности к звукоподражанию дельфины не занимают исключительного положения в животном мире. Отлично копируют слова человека некоторые птицы (скворцы, попугаи, вороны, сороки, сойки, майны). Щеткоязычный попугай лори по кличке Куконя, живущий у ленинградца А. М. Батуева, «знает» свыше сотни слов и десятки фраз. А это много больше, чем у знаменитого дельфина Эльвара. Слово «мама» произносят дрессированные обезьяны, а у Владимира Дурова это же делала собака. Рис. 53. Схема опыта Бастиана с афалинами. Сонограммы слов, произнесенных человеком и попугаем, не менее сходны, чем сонограммы слов экспериментатора и дельфина.Со свистом дельфина иногда сравнивают свистовой язык жителей некоторых деревушек в Пиринеях и на Канарских островах. Но нельзя забывать, что свистовой язык человека — это те же закодированные слова, сигналы сигналов. Французский физиолог Рене Бюснель в 1966 году специально изучал язык этих горных народов и пришел к выводу, что по физическим свойствам возможна аналогия между дельфиновыми свистами и свистовым языком человека, но она не доказывает существования языка у дельфинов. Проблема синтаксиса применима только к языку человека — разговорному или свистовому. Методы, анализирующие свистовой язык человека, не могут быть применимы к акустическим сигналам животных, в том числе и к свистам дельфинов. Можно думать, что подражание человеческому голосу афалина выполнит успешнее обезьяны шимпанзе, и, вероятно, дельфина можно легче обучить человеческому свисту, чем обычному голосу человека.Интерес к голосам сородичей и обмен сигналами существует не только у дельфинов, но и у многих животных, например, в семьях обезьян, в стайках синичек и т. д. Спровоцировать ответ на искусственно подаваемые звуковые сигналы удается у большого количества видов зверей и птиц. На этом основана, например, охота на рябчика и уток, которые идут на манок, имитирующий их голос, охота на оленей с рогом и т. д.Предположение, что дельфины располагают элементарными единицами звукового кода типа фонем человеческой речи и способны к комбинаторике из целого ряда сигналов, не доказано.Более правдоподобна концепция, что «язык» дельфинов представляет собой лишь систему простых сигналов, удовлетворяющих все их несложные запросы жизни в довольно сложной для млекопитающего водной среде обитания.Язык, речь, слово свойственны только людям. Даже самую сложную сигнализацию у животных нельзя отождествлять с речью человека. Слову соответствуют определенные понятия, которые помогают нашим представлениям об окружающем, в том числе и о том, что в нашей жизни никогда не встречалось, чего не приходилось видеть и слышать. Животное не может пользоваться словом сознательно как отвлеченным понятием, как сигналом сигналов. Оно может скопировать слово как звук за поощрение, что и делают живущие в неволе попугаи и другие птицы. Точно так поступают и дельфины. Они искусно пользуются сигналами страха, боли, бедствия, спаривания, разыскивания пищи, устрашения, а когда воспроизводят слова человека, то выступают лишь в роли попугая или бессмысленного говоруна. Еще никто не мог найти у животных (в том числе и у дельфинов) язык, пригодный для передачи абстрактных понятий1. 1 Тип чувственного мышления имеет в своей основе ощущение, восприятие и представление, а тип логического мышления — понятие, суждение и умозаключение. Первый тип свойствен не только человеку, но и животным. У животных нет отвлеченного понятийного мышления. Их мышление конкретно, они реагируют лишь на непосредственно действующие раздражители, на многие сигналы первой сигнальной системы и в лучшем случае проявляют только зачатки рассудочной деятельности.У человека есть абстрактное (отвлеченное) мышление, вторая сигнальная система. Речь, слово, письмо вызывают у людей опосредствованную реакцию, иногда такую же сильную, как она вызвана непосредственным раздражителем.Отвлеченное мышление у человека возникло и достигло совершенства в коллективе в связи с применением орудий труда. Этот социально-исторический процесс обеспечил превосходство сознательного мышления и языка человека над зачатками мышления и сигнализации животных. Деятельность человека подчиняет себе природу, а дельфины, как и любое другое животное, сами подчиняются природе, приспосабливаясь к ней.И сколько бы ни пытались опытные дрессировщики обогатить жизненный опыт афалины, формируя у нее сложное поведение, психофизиологический рубеж между животными и человеком останется непреодолимым.Ныне часто ссылаются на опыты калифорнийского психолога Джарвиса Бастиана, который в морской лаборатории военно-морского флота США в Пойнт-Магу якобы экспериментально доказал существование языка у афалин. Суть эксперимента была в том, что афалину-самца Бэс обучили подражать действиям самки Дорис — нажимать на один, другой или третий контакты с сигнальными лампами. Когда обоих животных в бассейне разъединяли непрозрачной перегородкой, чем исключали зрительный анализатор, то подражание в нажимании на тот или иной контакт было точным (рис. 53). Когда же перегородку делали еще и звуконепроницаемой (исключали также слуховой анализатор), подражание стало ошибочным. Но стоило в перегородке сделать небольшое отверстие, через которое проходил звук, как подражание вновь стало правильным. Комментаторы опытов Д. Бастиана объяснили точность подражания тем, что Дорис будто бы передавала информацию для Бэс с помощью языковых сигналов. Однако так толковать свой опыт не решился даже сам Бастиан, так как афалина Бэс могла следить за местоположением и действиями Дорис с помощью своего гидролокатора. Кроме того, сравнение свистов, издаваемых афалиной Дорис во время нажимания на разные контакты, не показало различий, которые должны были бы быть при языковой информации.Таким образом, доказательств о том, что дельфины пользуются языком, словесной информацией, до сих пор нет. За поведением дельфина не стоят мыслительные процессы, аналогичные нашим.Но если у дельфинов нет языка и понятийного мышления, то чем можно объяснить развитие их огромного головного мозга? Причины и обстоятельства для этого у них были совсем другими, чем у человека: мозг дельфинов обслуживает потребности жизни в водной среде и определяет всю тонкость приспособительной деятельности в этих условиях.Ведущую роль в развитии крупного мозга дельфинов сыграла, видимо, эхолокация как важнейший способ ориентации зубатых китов в океане и главный путь получения информации об окружающем. Для переработки поступающего множества эхо-сигналов потребовался высокоразвитый головной мозг. Не случайно в мозге дельфинов обнаруживаются некоторые преимущества перед мозгом человека именно в области слуховой системы1. 1 В. П. Зворыкин нашел черты превосходства в слуховой подкорке, развитой сильнее, чем у людей: оказалось, например, что верхняя олива мозга по объему у дельфина в 150 раз больше, чем у человека. Однако по сложности и тонкости организации слуховая кора у человека стоит много выше соответствующих участков коры афалины. Благоприятствовали сильному развитию мозга дельфинов также: большая скорость их плавания и быстрая смена внешних условий при нырянии (и то и другое устраняло сенсорную недостаточность); выдвижение на первое место из органов чувств слухового анализатора, воспринимающего в очень широком диапазоне акустические колебания (от десятков герц до 170 кгц), это обстоятельство расширяло поток поступающей информации; высокие частоты, на которых работает гидролокатор дельфинов, несут гораздо большую информацию; отличная звукопроводимость водной среды и высокая (в 4,5 раза большая, чем в воздухе) скорость распространения звука в воде, вызывавшая необходимость мгновенного ответа со стороны животного; стадный и семейный образ жизни, при котором возникали структурные группировки популяции, иерархическое поведение, долговременность и прочность семейных связей; совместная охота за рыбой. Невозможность использования в воде жестов и мимики для связи между дельфинами компенсировалась звуковыми сигналами. Продолжительное совместное пребывание детенышей и родителей способствовало обогащению индивидуальным опытом молодых особей.Из всего сказанного вытекает, что попытки переделать на человеческий лад природу дельфина и научить его сознательно пользоваться человеческим языком должны быть признаны беспочвенными: они игнорируют роль эволюции, генетический код и силу наследственной информации.Общение дельфинов с человеком в неволе ликвидирует их умственную вялость, ставит их в новые необычные ситуации, тренирует их мозг, и порой от этого получаются удивительные реакции, которые ошибочно принимаются за результат абстрактного мышления.Насколько в действительности разумно поведение дельфинов? Отличаются ли они в этом от других высокоорганизованных животных-интеллектуалов — обезьян?
Мышление дельфинов конкретно,а действия трафаретны
Глава 14 Рефлексы выныривания и инстинкт сохранения вида
Рис. 54 Разные способы оказания помощи у дельфинов (по наблюдениям Д. и М. Колдуэллов, Д. Брауна, Д. Сибеналера и Г. Пиллери): а, б, в, г, д — «помощь» гринды мертвой самке полосатого дельфина путем выталкивания за хвост, за гарпун, за грудной плавник, за хвостовой стебель и за спинной плавник; е — помощь афалины ослабевшему сородичу закрючиванием за хвост; ж — поддержка пострадавшего с боков; з — помощь раненому обыкновенному дельфину; и — помощь ослабевшей амазонской инии. Рис. 55. Самка обыкновенного дельфина выталкивает новорожденного детеныша в Нейпирском океанариуме. Фото Ф. Логэна и Ф. Робсона. Рис. 56. Две самки обыкновенного дельфина Бренда и Бэс (мать) сопровождают новорожденного дельфиненка в океанариуме. Фото Ф. Логэна и Ф. Робсона. Помощь дельфины оказывают и новорожденным (рис. 55 и 56). На фотоснимке, сделанном в Нейпирском океанариуме (Новая Зеландия), запечатлен момент, как самка обыкновенного дельфина Бренда, сопровождавшая только что родившую самку Бэсс (рис. 56), вытолкнула ее детеныша спустя несколько минут после родов. Весь процесс появления детеныша на свет (от первого усилия матери до первого вдоха дельфиненка) занял 14 минут.Инстинкт сохранения вида развит не только у зубатых, но и у усатых китов, однако наблюдать его удается очень редко. Если загарпунен детеныш горбача или серого кита, то самка, несмотря на шум, выстрелы гарпунной пушки и даже свое ранение, не покидает сосунка, пока он еще подает признаки жизни.К. Норрис и Дж. Прескотт рассказали, как в водах Калифорнии в январе 1958 года косатка напала на пять серых китов. Хищник несколько раз приближался к китам. Вскоре можно было видеть, как четверо китов длиной 9 — 11 м поддерживали своими плавниками более крупного пятого, раненного косаткой. Они «раскачивали» его близ поверхности и подталкивали снизу вверх. Когда косатка удалилась и опасность миновала, водолаз приблизился к группе и заметил, что два кита поддерживали переднюю часть тела пострадавшего, третий располагался снизу его, а четвертый был скрыт остальными животными. Рис. 57. Гарем кашалотов. Фото сотрудников Японского китового института. Особенно бурно реакция помощи проявляется у кашалотов в косяках, составленных самками с детенышами, и в гаремах (рис. 57).Японским исследователям Масахару Нисиваки и Такашиме с самолета удалось снять момент сутолоки кашалотов вокруг раненого, которому оказывалась помощь. Животные при этом располагались как лепестки в ромашке и выталкивали раненое животное, помещенное в центре. Интересно, что сходные выталкивающие движения кашалоты делали во время игры с бревном на поверхности моря. Спасательные действия у гринд удалось пронаблюдать в неволе: три самки в океанариуме мягко выталкивали своими мордами четвертую, лежащую на боку самку. Через час больная выправилась, приняв нормальное положение.Гринды и афалины очень упорно проявляют реакцию «выталкивания» даже по отношению к мертвым, уже погибшим сородичам, детенышам, а иногда лишь к какой-то части их тела и притом даже в полуразложившемся виде. Как-то в прибрежных водах Флориды встретили двух афалин, занятых выталкиванием головы сосунка, откушенной от туловища крупной акулой. В другом случае у берегов Эверглейдс (Национальный парк в США) наблюдали взрослую афалину, выталкивавшую из воды дельфиненка около метра длиной, погибшего три дня назад от покусов акулы.С борта судна «Жеронимо», отлавливавшего дельфинов для Калифорнийского океанариума, убили молодую гринду, которая утонула. Но сородичи вынесли труп ее на поверхность: он лежал поперек тела на голове взрослой гринды и выталкивался ею из воды при выныривании.«Спасательная привычка» у дельфинов обнаружена не только по отношению к сородичам, но и к особям других видов и родов («межвидовая» и «межродовая» помощь).Когда в Калифорнийском океанариуме крупный самец тихоокеанского белобокого дельфина погиб от шока и пошел ко дну, взрослая афалина-самка (из другого рода!) нырнула на дно, просунула свою морду под тело погибшего и дважды с силой толкнула его вверх.Межродовая помощь была оказана двумя тихоокеанскими белобокими дельфинами самцу белокрылой морской свиньи; пойманный в море и помещенный в океанариум, этот самец беспомощно погрузился на дно, но к нему с обеих сторон пристроились два взрослых дельфина, подсунули свои морды под его плавники и дружно выталкивали к поверхности. Этим они были заняты и на следующий день.Как видно, реакцию помощи (выталкивание из воды) у дельфинов вызывает не только сигнал бедствия: иногда достаточно для этого бывает одного вида неподвижного тела больного сородича. Но если поступает одновременно и сигнал бедствия и зрительное раздражение, такая реакция резко усиливается. Иногда раздражителем может стать предмет, лишь отдаленно напоминающий безжизненное тело сородича, например, кусок плавающего мяса. Зоологи США Давид и Мельба Колдуэллы в океанариуме тщетно пытались вызвать у малообученных афалины, гринды и полосатого дельфина «выталкивательное поведение» искусственно, вводя в танк мертвого детеныша или его резиновую модель. Но опыты не увенчались успехом: дельфины пугались и подальше отходили от этих объектов.Теперь, когда мы познакомились с инстинктом сохранения вида, нам нетрудно будет объяснить и случаи спасения дельфинами человека и странное явление среди китообразных — «массовое самоубийство». Тем не менее, сам человек далеко не всегда может заставить дельфинов проявить такую привычку.
Сознательно ли дельфины спасают людей?
«Самоубийства» среди китообразных или жертвы инстинкта
1 Заход в реки крупных китов бывает, как правило, смертельным (так погиб в 1950 году сосунок финвала в р. Енисей в 400 км от устья). Более безопасны заходы дельфинов, которые умеют выходить обратно в море невредимыми. В начале лета 1966 года тысячи жителей Западной Германии на протяжении месяца были свидетелями своеобразного поединка белухи и человека. «Белый кит» около 6 м длиной случайно заплыл из Арктики в Северное море и отсюда проник в р. Рейн, поднялся против течения до г. Бонна (более 350 км от устья), а затем, избежав все ловушки, вернулся в море. Многочисленные попытки поймать его живым для Дуйсбургского дельфинариума не имели успеха: белуха, несмотря на грязные воды Рейна, с помощью своего гидролокатора точно распознавала опасность и ловко обходила расставленные на ее пути сети; снотворные же пули на нее не действовали. Наиболее крупное обсыхание кашалотов произошло 18 марта 1970 года на берегу Новой Зеландии в 3 милях от г. Гисборна на пляже Окита-Бич: во время шторма за 2 часа на песчаный берег протяженностью в несколько сотен метров было выброшено 46 самок и 13 самцов (рис. 58, а и б). В обсохшем стаде отсутствовали вполне взрослые самцы; в числе самок 10 было неполовозрелых, 36 половозрелых и из них две с новорожденными детенышами длиной 2,4 м (самец) и 4,6 м (самка).Известны недавние случаи массовых обсыханий и с другими видами: например, в наших газетах напечатано сообщение из Нью-Йорка о «самоубийстве» 150 китов-«пигмеев» (малых косаток), которые 11 января 1970 года выбросились на песчаный берег Флориды близ города Форт-Пирс. Некоторых животных береговая охрана пыталась спасти и отвозила в море, но они упорно возвращались на прежнее место и снова выбрасывались на песок. Операция по спасению животных продолжалась с полудня до ночи, но была безуспешной.Год спустя (10/1 1971 года) 29 китов, вероятно, того же вида выбросились на берег необитаемого островка Сан-Клементе неподалеку от Лос-Анджелеса. А 1 декабря 1966 года «совершило самоубийство» стадо из 102 китов на берегу Филиппинского острова Куйо (здесь, в том же самом месте 40 лет назад погибло аналогичным образом большое стадо китов).Чем можно объяснять столь странные происшествия? Толкования давались разные. В древности Плутарх связывал проблему обсыхания с самоубийством животных. Газеты этой причиной нередко и сейчас еще объясняют случаи массовой гибели китов. Много позднее после Плутарха описанное явление связывали то с помешательством вожака, за которым следовало стадо, то с болезнями, то с питанием на мелководьях близ песчаных берегов в период шторма или в ночное время, то с голодовками, вызываемыми якобы непогодой и приводившими к истощению и обессиливанию животных, то с сильными ветрами, подгоняющими пищу китообразных в опасную зону к берегам, а иногда и с совершенно фантастическими причинами. Рис. 58. Гибель стада кашалотов (46 самок и 13 самцов) на пляже Окита-Бич (Новая Зеландия, март 1970 года): а — последние минуты в воде; б — полное обсыхание. Фото Ф. Робсона и П. Ван Бри. В 1937 году мы интересовались обстоятельствами гибели китов на берегах Камчатки и установили, что обсыханию способствуют разность колебания уровня воды (значительные приливы-отливы, штормы, сильное волнение) и легко размывающийся рельеф дна с барьерами, подводными песчаными косами, банками и т. п. Стоит только киту, подошедшему с высоким валом прибоя, коснуться отлогого дна и здесь замешкаться, как последующие мелкие валы, нанося ил и песок, создают барьер, преодолеть который кит уже не в состоянии. Такие места в Охотском море — устья рек Уды, Алы — академик А. Ф. Миддендорф еще в XIX веке называл «китовыми ловушками». Опасные для китов места есть на берегах почти всех материков.Но все эти обстоятельства не отвечают на главный вопрос: что нарушает ориентировку обладающих превосходным локатором китообразных перед обсыханием и какова основная причина катастроф, случающихся с ними?В поисках ответа на эти вопросы голландский исследователь Ван Хил Дудок в 1962 г. проанализировал 133 случая одиночных и стадных обсыханий 26 видов китообразных. Он выяснил типичную обстановку, в какой происходят обсыхания и когда подводит эхолокационный аппарат.Места, где наблюдались обсыхания, разбросаны в различных частях земного шара. Это обычно низменные берега, подводные песчаные отмели, пляжи, галечники или участки илистых наносов, мысы, выступающие далеко в море. Обсыхание не обязательно (хотя и чаще всего) происходит на песчаном пологом грунте, но всегда в тех случаях, когда возникают затруднения в навигации животных в связи с помехами для эхолокации в водной среде.Ван Хил Дудок объяснил, почему обсыхания бывают чаще всего во время сильных ветров и штормов: тогда поднимается масса воздушных пузырьков и частиц песка и ила со дна. Они ухудшают условия для эхолокации, так как мешают воспринимать отраженные сигналы. Главная же причина «ослепления» гидролокатора — пологое песчаное дно: падая на него, эхо-сигнал затухает, не возвращаясь к животному (такое явление затухания называется «акустическим клином»). У китообразного нарушается ориентировка, и оно плывет навстречу опасному месту. Еще одно обстоятельство имеет значение: когда зубатые китообразные излучают низкочастотные щелканья, они получают информационное эхо с дальней дистанции. Приближаясь же к лоцируемому объекту — к добыче, они излучают все более и более высокие частоты и концентрируют свое внимание на высокочастотном эхе; в этих условиях они легко пропускают информацию о близком расположении рокового берега) которую несут низкие частоты. Поэтому во время кормежки опасность обсыхания резко возрастает. Таким образом, Ван Хил Дудок хорошо изучил физические причины обсыхания китообразных-одиночек, но не объяснил группового обсыхания — гибели всего стада. Он считает, что мотивы одиночных и групповых обсыханий одинаковы, но это не так. Случаи со стадами более сложны, чем с одиночками, и вызываются они физиологическими или зоопсихологическими поводами, а физические причины служат лишь начальным звеном в драме группового обсыхания.Важнейшей причиной массового обсыхания являются уже знакомые нам инстинкт сохранения вида и сигнал бедствия. Рассмотрим несколько случаев массовой гибели китообразных на берегах.Вот пример обсыхания семи обыкновенных дельфинов в Новой Зеландии. Беда разразилась на скалах острова Грейт-Барьер в заливе Хаураки, возле поселка Трайфена. Когда заметили животных, часть их уже лежала на камнях, заливаемых водой, а остальные еще свободно плавали. Громкие сигналы раздавались даже в воздухе. Чтобы спасти животных, курортники, оказавшиеся поблизости, отвезли двух зверей подальше от берега и выпустили на глубоком месте. Они надеялись, что плавающие у берега дельфины, услышав сигналы освобожденных, приплывут к ним из опасного места сами, а остальные будут потом перевезены людьми. Однако эти двое отвезенных тут же вернулись назад к тем, что находились на мели. Все попытки отогнать их от гибельного места не увенчались успехом. Сигнал бедствия и инстинкт сохранения вида не позволили животным покинуть своих сородичей в беде. После беспокойной ночи и дня в живых остались только два дельфина. Эти примеры подсказывают, как происходит массовое обсыхание и у других видов китообразных. Дельфин-афалина, возможно, в будущем станет домашним животным.
Групповой прыжок афалин, совершаемый по команде. Калифорнийский океанариум. Крупнейший хищный дельфин — косатка (1700 кг весом) в Калифорнийском океанариуме. Афалина, выползающая на сушу. Обезьяна кормит афалину в Эносимском океанариуме. Показательно обсыхание малых косаток в 1934 году на острове Шри Ланка (Цейлон) в лагуне Мутур, связанной с морем и поросшей мангровыми деревьями. Группа из 97 животных зашла на мелкое место, где было илистое дно и глубина местами не превышала метра. Здесь малые косатки проплавали несколько суток и погибли одна за другой. Почему же они не смогли выйти в море? Очевидно, их локатор не мог работать точно из-за мягкого и легко взмучиваемого дна, поглощавшего эхо-сигналы. Поэтому несколько животных оказались на мели, и последовавшие за этим сигналы бедствия помешали остальным разыскать выход на чистую воду. Так катастрофа распространилась на всю группу.Стада малых косаток обсыхали во многих местах, в том числе на берегах Шотландии — стадо в 127 голов, на Чатэмских островах — несколько сотен сразу, в Южной Африке близ Мамре — 200 особей, на острове Веланай близ Цейлона — 167 и т. д. Самое массовое обсыхание крупных дельфинов произошло в Аргентине 10 октября 1946 года: на песчаный пляж курортного городка Мар-дель-Плата выбросилось 835 малых косаток. Обсыхание развивалось типичным образом и коснулось вначале немногих одиночек, а затем охватило все стадо. Большинство группы составляли самки, некоторые с новорожденными детенышами. Лишь немногие животные дожили до конца следующего дня. Местные власти в санитарных целях отбуксировали туши погибших далеко в море.Сходным образом обсыхают и стада гринд. Разберем лишь один пример. 14 марта 1955 года в район острова Уэстрей (Оркнейские острова) зашло стадо гринд в мелкий пролив глубиной около 5 м и почти пять суток проплавало между двумя островами. С севера и с востока можно было выйти к морю, но животные не сделали этого и в результате две группы — 16 и 37 голов — очутились на отлогом каменистом берегу в 50 м одна от другой. На протяжении километра вдоль линии берега погибло еще несколько одиночек. Драма развивалась так. Во время непогоды в среду животные проникли в пролив с севера и оказались с трех сторон окруженными островами. Очевидцы заметили в стаде кровоточащих животных, вероятно, раненных незадолго до этого охотниками. Может быть, в числе подранков был и тот самец, который в пятницу осел на рифах со следами порезов. Сигналы бедствия обсохшего самца, а, возможно, и других ослабевших подранков могли быть причиной задержки группы в неблагополучном проливе. Вслед за тем на берегу застряли еще несколько одиночек. Гринды возбужденно плавали в опасном районе, отказываясь покинуть попавших в беду одиночек. Катастрофа разразилась в ночь на воскресенье, во время поднявшегося шторма. Среди животных возникла «паника», сопровождавшаяся пронзительным визгом и ужасающим шумом. Так погибло 66 гринд.Анализ всех этих случаев раскрывает главную причину групповых обсыханий китообразных. Что же происходит? Допустим, что одна особь из-за помех в эхолокации попала на отмель и ей угрожает удушье. В силу выработанных стадным образом жизни средств общения — с помощью сигнализации — она начинает подавать сигнал бедствия. Приняв этот сигнал, другие животные устремляются на помощь в соответствии, с программой инстинкта сохранения вида, отработанной естественным отбором. Но, подплыв на выручку, сородичи сами попадают под пагубное действие неблагоприятных условий района бедствия. Лишенные сознательного мышления, «спасатели», подгоняемые инстинктом, с каждым метром приближаются к собственной гибели. В результате бедствие одной особи, как по цепной реакции, превращается в бедствие всей группы: стремясь помочь первым пострадавшим, стадо в конце концов разделяет их печальную участь и при соответствующих условиях целиком погибает на берегу. Таким образом, «массовое самоубийство» китообразных объясняется «осечкой» гидролокатора и проявлением инстинкта сохранения вида.Но бывают среди китообразных «самоубийства» и другого рода. Они наблюдались только в неволе, в океанариумах у афалин, дельфинов-белобочек, гринд, клюворылых китов. Причины этого явления ничего общего не имеют с инстинктом сохранения вида и сигналами бедствия. Приведем несколько примеров.В феврале 1956 года в овальный танк Калифорнийского океанариума поместили молодого настоящего клюворыла длиной 340 см. Зверь вначале медленно плавал по кругу вдоль стенок водоема, но потом начал метаться и с большой скоростью наскочил на жесткую стенку, о которую сломал челюсть, и погиб. Примечательный случай имел место в сентябре 1969 года в бассейне Карадагской биологической станции, куда привезли двух дельфинов-белобочек — Адама и Еву. Через некоторое время Адама нашли мертвым, а Ева на глазах сотрудника станции В. М. Лекомцева «покончила с собой»; она с налету дважды ударилась о каменные стенки бассейна, разбила себе морду и через 20 минут погибла.Еще один пример с афалиной Леди, наблюдавшийся В. М. Бельковичем, Н. Л. Крушинской и В. С. Гуревичем в 1969 году. Оказавшийся сильно больным и державшийся отдельно от группы сородичей, этот дельфин трижды (с интервалом в 15 и 60 минут) бросался на стенку бассейна, причем в третий раз — со смертельным исходом (смерть наступила через четверть часа после удара).Во всех описанных случаях причина бросков животных на стенки бассейнов была, по-видимому, одной и той же: дельфины так делали в состоянии агонии. На промысле нам приходилось много раз видеть агонизирующих дельфинов на палубе сейнера. В большинстве случаев агония сопровождалась сильнейшими непроизвольными ударами хвоста. Трактовка же подобных случаев как преднамеренное «самоубийство» в тяжелой ситуации не имеет ничего общего с действительной причиной — конвульсивной работой движителя, ускоряющей гибель обреченного животного.
Странные попутчики или бездумные лоцманы
Рис. 59. Строй дельфинов у носа корабля. У всех одновременно открыто дыхало. Фото В. Вольфа. Настоящую сенсацию вызвал своим поведением серый дельфин в водах Новой Зеландии. В течение 24 лет (с 1888 по 1912 г.) его регулярно наблюдали близ пароходов, курсировавших в проливе Кука между портами Веллингтон и Нельсон. Он встречал и сопровождал корабли в любое время суток, но в строго ограниченном участке маршрута — в заливе Адмиралти, на отрезке в 11 км, затрачивая на это в среднем по 20 минут. Как только судно, идущее в порт Нельсон, достигало входа в пролив Пелорус, дельфин прекращал свою кормежку, крупными прыжками устремлялся к кораблю и сопровождал его до острова Дюрвиля. Встречные суда, следующие в порт Веллингтон, дельфин эскортировал от острова Дюрвиля до пролива Пелорус. Не страшась шума и криков восторженных пассажиров, он начинал резвиться возле носа и бортов корабля, оседлывая идущие от него волны. Если одновременно шли два судна, для преследования выбиралось более быстроходное. Животное, казалось, без всякого напряжения стремительно плыло возле судна, делавшего 28 км/ч. Пелорус-Джек (так назвали дельфина по имени пролива) стал очень популярным среди жителей острова, моряков и многочисленных туристов, приезжавших сюда из разных концов земного шара. Чтобы сохранить это животное, губернатор Новой Зеландии 26 сентября 1904 года издал специальный указ, запрещающий под угрозой штрафа «покушаться на рыбоподобное млекопитающее — серого дельфина, сопровождающего корабли в проливе Кука». Дельфин достигал почти 4 м длины (измерение сделано по длине лодки, когда он двигался рядом). Его серая окраска с возрастом светлела. Знаменитого дельфина убили 20 апреля 1912 года норвежские китобои. На набережной города Веллингтона люди поставили ему памятник.Чтобы восстановить черты поведения Пелорус-Джека, журналист Антони Алперс обратился к документам и газетам того времени, опрашивал местных жителей и переписывался с очевидцами. В их письмах отмечалась интересная деталь: Пелорус-Джек, двигаясь рядом с кораблями, терся своим телом об их борта и почесывался о киль. Вероятно, это и было причиной его подхода к судам.Проанализировав и ряд других наблюдений, мы можем предполагать, что китообразных привлекает к движущимся судам возможность соприкасаться своим телом с их скользким корпусом. Приятное кожное ощущение, получаемое при этом, может удерживать животных возле идущего корабля длительное время. В кратковременных преследованиях дельфинов причиной может быть также оседлывание корабельной волны и проявление любопытства. Воздействие на кожные покровы — сильнейший стимул-раздражитель. Как известно, дельфины положительно реагируют в океанариумах на поглаживание их тела.Аналогичные кожные ощущения, возможно, играют решающую роль при выработке условных рефлексов и у китообразных, сопровождающих движущиеся суда. При длительном движении рядом с кораблями такие животные часто подкрепляют рефлекс, потирая свое тело о борта судов и испытывая щекочущее действие водных струй, возникающих при ходе судна. Эти же причины объясняют и «лоцманское» поведение серого дельфина Пелорус-Джека. Кстати, в то время на Новой Зеландии Пелорус-Джека никто не рассматривал как лоцмана, а качество «проводить корабли через опасный пролив со знанием дела и спасать от гибели тысячи людей» ему приписали лишь недавно.Итак, главная причина упорного движения китообразных с судами — кожные раздражения и сильно развитый ориентировочный рефлекс (проявление любопытства), а в некоторых случаях и склонность к оседлыванию корабельной волны (см. главу 7).Остается добавить, что «ручные дельфины», жившие на воле, такие, как Опо-Джек и Чарли, также могли развиться под влиянием аналогичных причин. Поощрение подплывающего к купальщикам дельфина путем поглаживания его тела могло усиливать эту привычку, пока он не стал ручным.
Дельфины и наука
1 Открытие зарегистрировано Комитетом по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР 16 февраля 1971 года за № 95. Хотя комплексные артерио-венозные сосуды в плавниках дельфинов были обнаружены одним из соавторов открытия еще около 20 лет назад, физиологическое назначение этих сосудов было установлено авторами совместно лишь в последние годы. Саморегулирование гидроупругости плавников позволяет китообразным двигаться с огромной скоростью и догонять юрких, скоростных рыб и головоногих моллюсков, обеспечивает высокую маневренность, возможность совершать высокие прыжки, внезапные рывки, мгновенные остановки при стремительном ходе и т. п. Экстремальный режим плавания китообразных создал необходимость изменения и регулирования упругих свойств плавников, и прежде всего хвостового плавника. Во время самого быстрого движения плавники дельфинов имеют наибольшую упругость, при отдыхе они расслаблены. Открытие явления саморегуляции гидроупругости плавников китообразных создает возможность технического моделирования разных устройств и конструкций с регулируемой упругостью и жесткостью их некоторых частей. Рис. 60. Схема опыта с головой и черепом обыкновенного дельфина: 1 — излучатель звука; 2 — приемник звука; 3 — голова дельфина, вращаемая по вертикальной оси в горизонтальной плоскости. По Е. В. Романенко, А. Г. Томилину и Б. А. Артеменко. Другой секрет дельфина — переменное демпфирование его кожи на различных скоростях плавания, что является главной адаптацией кожных покровов китообразных к быстроходности. Советские исследователи (В. В. Бабенко, Л. Ф. Козлов, С. В. Першин, 1972) показали, что демпфирование кожи у дельфина осуществляется в основном сосочковым слоем, обильно снабженным кровеносными сосудами и нервами. Каждый сосочек кожи благодаря увеличению или уменьшению просвета кровеносных сосудов на различных скоростях плавания обладает переменной упругостью. В целом по всей коже это создает оптимальные условия демпфирования в соответствии с той или иной скоростью плавания. Такое регулирование переменного демпфирования совершается животными рефлекторно.Дельфин при движении тонко использует в различных сочетаниях средства уменьшения гидродинамического сопротивления воды и управления пограничным слоем на поверхности своего тела. Он может улавливать гидродинамическое давление поля движущихся судов.Второе главное направление гидробионических исследований китообразных — эхолокационное. Дельфины отлично ориентируются в водной среде с помощью превосходно развитого у них гидролокатора. В звуковой ориентации немаловажное значение имеет направленность посылаемых ими звуков.В 1957 году зоологи из США. К. Норрис и В. Мак-Фарлан, описывая новый вид морской свиньи из Калифорнии, заметили, что лобная поверхность ее черепа подобна форме параболического зеркала, а мягкие части над челюстными костями напоминают линзу. Возникла мысль, что голова морской свиньи может концентрировать звуки, излученные воздушными мешками, как рефлектор и фокусирующий аппарат. Так зародилась гипотеза звукового прожектора и акустической линзы дельфинов, красиво объясняющая точность, прицельность и дальность эхолокации. В дальнейшей разработке этой гипотезы принимали участие как американские (Эванс и Прескотт), так и советские исследователи (А. В. Яблоков, В. М. Белькович, Е. В. Романенко, с соавторами и другие). Рис. 61. Направленность звука у обыкновенного дельфина, формируемая черепом (сплошные линии) и головой (пунктирные линии). По Е. В. Романенко, А. Г. Томилину и Б. А. Артеменко. Рис. 62. Изменение формы лобно-носовой (жировой) подушки белухи: до (А) и в момент (Б) фокусировки. Фото К. Рэя. Тот факт, что эхолоцирующий дельфин, приближаясь к добыче, покачивает головой, как бы нацеливаясь на рыбу своим звуковым лучом, указывает, что звуковые волны дельфины посылают направленно.Е. В. Романенко, А. Г. Томилин и Б. А. Артеменко летом 1963 года в небольшой бухте Черного моря провели эксперименты и с помощью их показали, что череп и мягкие ткани головы дельфинов действительно концентрируют звуковые колебания и играют роль акустического прожектора и звуковой линзы. Исследователи изучали, как концентрируют звуки очищенный череп и цельная голова обыкновенного дельфина в морской воде на глубине 1 м. Для этого излучатель звука (шарик из титаната бария) помещали в область расположения воздушных мешков — к переносице черепа дельфина. Излучатель подключали к звуковому генератору, работавшему то на одной, то на другой частоте. Колебания излучателя отражались от передней стенки черепа, проходили сквозь мягкие ткани головы в воду и воспринимались приемником в 1,5 м от излучателя (рис. 60). Направленность звука исследовалась путем вращения черепа или головы дельфина около вертикальной оси в горизонтальной плоскости. Приемник четко показывал направленность звука, так как интенсивность принимаемых им звуков при вращении черепа изменялась. Испытания показали, как изменяется направленность звуков, формируемая черепом и целой головой дельфина в зависимости от частоты акустического излучения. Оказалось, что с увеличением частоты от 10 до 180 кгц направленность звуков, обусловливаемая вогнутой передней поверхностью мозговой части черепа и мягкими тканями головы, четко возрастает, и звуковое поле суживается (рис. 61). Одновременно ту же закономерность на продельфине и афалине продемонстрировали американские исследователи Эванс, Сутерланд и Бейл.Основную роль концентратора звуков выполняет череп, а дополнительную — мягкие ткани головы. Но и носовые мешки помогают в этом, поскольку они действуют как отражательные поверхности (см. ход лучей на рис. 38). В направленности сигналов, видимо, и таится секрет «ультразвукового разглядывания» дельфинами предметов на разных расстояниях. В связи со сменой звукового поля дельфины могут даже менять форму жировой подушки. Ученому США Карлтону Рэю в Нью-Йоркском аквариуме удалось сфотографировать белуху в момент фокусировки звука: в одном случае жировая подушка на ее голове была нормально-округлой, а в другом — заостренной формы (рис. 62).Образование эхолокационного аппарата и новая роль черепа как акустического рефлектора у зубатых китов отразились на неравномерном развитии костей на левой и правой стороне головы: асимметрия, по мнению биологов К. Норриса и Ф. Вууда, резче всего затронула область ноздрей и тот квадрант черепа, где генерируются звуки. Носовые проходы, как это хорошо видно на черепе карликового кашалота, специализируются: один — как воздухоносный путь, а другой — для выполнения звукосигнальной функции. Так была объяснена асимметрия черепа зубатых китов, долго остававшаяся тайной для биологов мира.Зубатые киты — это адаптивно измененные локаторщики, чей череп с мягкими частями, звукосигнальный аппарат и орган слуха приспособились для генерации звуков, их посылки, восприятия эха и анализа. Все это наложило очень глубокий отпечаток на особенности биологии, анатомии и физиологии группы.В последние годы в США изучение эхолокации и сигнализации дельфинов начали проводить прямо в море на предварительно выдрессированных животных, послушно возвращающихся по команде экспериментатора. Это имеет большие преимущества, так как в океанариумах и небольших водоемчиках стенки отражают звуки и мешают точности замеров. Только работа в естественной обстановке позволит окончательно выяснить дальность и точность локации дельфинов, а также влияние глубины погружения на работу их сонара. В этих целях животных обучают следовать за небольшими подводными лодками. Для продолжительных наблюдений за дельфинами в море теперь применяют новую акустико-телевизионную технику: серию гидрофонов, подводные телевизионные камеры, кинокамеры, и т. д. При прослушивании и звукозаписи создают особый режим «молчащего судна»: работа ведется лишь с выключенными двигателями, насосами, холодильниками и др. Гидрофоны выносятся подальше от кораблей на кабеле длиной до 300 м и, чтобы избежать шума волн, размещаются на глубине более 10 м. Ценные результаты в изучении звуковой сигнализации надеются получить, применив звуковидение. Это новое научно-техническое направление, созданное советским акустиком Л. Д. Розенбергом, позволяет преобразовывать звуки в видимое изображение. Глава 19 Сигналы дальнего действия и звуковые маяки в океане
«Звезды моря»служат человеку
Рис. 63. Афалина Таффи: — участник испытаний «Силэб-II». Свободно плавает в море и возвращается по сигналу человека. Фото Торйстейна Телля. В начале обучения этот дельфин часто нападал на своих дрессировщиков, за что и получил кличку Таффи, что значит «драчун». За полтора года до испытаний дельфина стали тщательно готовить к той роли, которая выдвинула его в число «звезд моря». Дрессировщик Уоллес Росс перенес обучение из дельфинария в лагуну и четыре месяца обучал дельфина носить особую сбрую, к которой прикреплялись различные инструменты, датчики, донесения, спасательные тросы, тренировал его с надетыми наглазниками проплывать через обруч и отыскивать дорогу по щелчкам зуммера. После обитания в лагуне дельфина 8 месяцев обучали в море. Выпускаемый в родную стихию, Таффи стремительно плавал, погружался на глубину до 90 м и послушно возвращался из открытого моря по сигналу человека с расстояния более полукилометра. Наконец наступил день проверки способностей Таффи. В сентябре 1965 года у берегов Калифорнии близ местечка Ла-Холья начались полуторамесячные подводные испытания по программе военно-морского флота США под девизом «человек в море». Три группы акванавтов, по 10 человек каждая, должны были жить по полмесяца в подводной лаборатории «Силэб-II» на глубине 64 м. Над лабораторией бросило якорь судно «Бэркон». Подводная лаборатория представляла собой цилиндр 17 м длиной и 3,6 м в диаметре. В помещение вел люк, через который ежедневно акванавты выходили в море для разного рода работ. Роль связного между поселенцами на дне и людьми на корабле отлично выполнял Таффи. Он же должен был защищать пловцов от хищных рыб, но людей не потревожила ни одна акула. Дельфина ежедневно привозили на вертолете из плавучего морского загона и выпускали в море. Пять дней Таффи работал с акванавтами. В первый день он пугался, боялся шума, необычной обстановки на дне. В ответ на поданный сигнал бедствия он приблизился к «потерпевшему» акванавту, чтобы оказать ему помощь, но раньше, чем тот схватил спасательный трос, ринулся к поверхности. Вернувшись через несколько минут, он все-таки держался на расстоянии от людей, и пловцы не смогли получить инструменты, прикрепленные к его сбруе. В последующие дни служба Таффи наладилась: дельфин, курсируя между глубоководной лабораторией и судном, 35 раз передавал в водонепроницаемом футляре письма и пакеты, доставлял акванавтам разного рода инструменты. Он делал по 20 рейсов в день туда и обратно, преодолевая путь в один конец за 45 секунд. Испытания проводились в очень мутной воде, где дальность видимости не превышала 3 м, а иногда и вытянутой руки. Таффи был обучен оказывать помощь заблудившимся акванавтам. Услышав сигнальный свисток пловца, дельфин бросался с поверхности вглубь, к подводной лаборатории, находил катушку с намотанным тросом, хватал зубами его конец и подплывал к сигналящему человеку, чтобы тот смог взять трос в руки. Таким образом он 3 раза спасал «заблудившихся» пловцов.Сходный опыт проводили на двух акванавтах, разделенных расстоянием в 30 м: один держал катушку с тросом, а другой имитировал заблудившегося пловца. По сигналу Таффи находил конец троса у первого акванавта и передавал его в руки второго. Дельфин все это проделывал за награду — порезанные куски мороженой рыбы. Когда же один из акванавтов не дал награды за выполненное действие, дельфин ударил обманщика своим хвостом.Дальнейшую службу Таффи продолжил на одном из ракетных полигонов США в Пойнт-Магу, где за 4 месяца сэкономил военно-морскому ведомству США 70 000 долларов: он успешно помогал искать на морском дне дорогие телемеханические устройства расцепки (спусковые подушки стоимостью в 4700 долларов), которые падали в море во время запуска ракет. Такие устройства обычно погружаются в ил, и их поиск бывает безрезультатным. Прикрепление же к устройствам ультразвукового сигнализатора — автоматического зуммера — позволило Таффи легко находить их по ультразвуку на большом расстоянии. Дельфин отлично ориентируется по акустическому маяку, и когда по звуку находит нужный объект, он сбрасывает надетый на его рыло обруч, состоящий из двух половинок — тяжелой и легкой. Половинки расходятся, высвобождая свернутый тросик, скрепленный концами с обоими частями обруча. Тяжелая половинка остается у затонувшего предмета, а легкая поднимается на поверхность и служит буем, который легко находят люди. Аквалангисты доделывают все остальное.В последующих испытаниях «Силэб-III» снова были использованы дельфины, которые в соответствии с программой ныряли на глубину до 180 м1. В настоящее время начали наблюдения за поведением дельфиньих косяков в открытом море с помощью судна, снабженного кабиной с подводными окнами. 1 Испытания «Силэб-III» в феврале 1969 года закончились преждевременно вследствие гибели акванавта и технических неисправностей Сейчас изучаются эхолокационные способности дельфинов в условиях свободного плавания в море и в вольерах. Приобрели большую известность дельфины из Флориды — афалины Долли и Дина, сонар которых испытывали в бухте Мидл-Байт на острове Андрос (Багамские острова). Этих животных, когда они уплывали в море, подзывал выходящий за ними катер с помощью батарейного сигнализатора и приводил за собой в морской загон. Изучение сонара в условиях моря имеет значение для более точных замеров, которые нельзя сделать в океанариумах или искусственных бассейнах, ограниченных стенками.Учитывая эхолокационные способности дельфинов, их легкую обучаемость и положительный опыт с афалинами Кейки, Таффи, Долли, Дина и др., за рубежом разрабатывают военные аспекты изучения мелких китообразных с целью использования их для поисков подводных ракетных установок, минных полей, затонувших судов, ракет и торпед, для гидроакустического патрулирования участков моря, обнаружения подводных лодок, бойцов-подводников противника, нарушителей морских границ, для доставки шпионского оборудования в иностранные порты, для подводной связи и оказания помощи при подводных авариях и т. д.По словам вашингтонской газеты «Нэшеналь джельбрехен», дельфин оказался объектом беспрецедентного изучения. Дельфинами занимается флот, военно-воздушные силы, Национальное управление по аэронавтике. Лаборатории военно-морского флота США тренируют дельфинов для выполнения военных задач. Например, их обучают плыть рядом с подводными лодками, чтобы обеспечивать ложную акустическую мишень. Под голоса дельфинов маскируются подводные лодки. В газете «Красная звезда» 29 сентября 1972 года сообщалось о том, что американские специалисты научили гринду поднимать торпеды с глубины 300 м. Этот процесс они засняли на пленку и продемонстрировали журналистам. Зрители видят, как гринда, держа в зубах особое портативное грузоподъемное устройство, прикрепляет его к смертоносному снаряду. Газовый генератор этого устройства наполняет газом баллон, и торпеда поднимается со дна на поверхность моря. Полагают, что таким способом гринда сможет поднимать грузы весом до полутонны с глубины в полкилометра.Пентагон хочет поставить безобидных животных — дельфинов на службу армии. Судя по сообщению ТАСС от 19 декабря 1970 года со ссылкой на сайгонского корреспондента «Нью-Йорк дейли ньюс», американские военно-морские соединения в Южном Вьетнаме «используют бурых дельфинов (афалин. — А. Т.) для подводной боевой разведки». Эти животные прошли дрессировку в США. По словам корреспондента, они «составляют часть секретной военно-морской операции, имеющей целью оценить полезность использования бурых дельфинов на войне».По сообщению исследователя Фарука Хуссейна, во Вьетнаме афалина была использована как убийца с ножом, прикрепленным к морде. Такой вооруженный дельфин, обнаружив подводного лазутчика, стремительно наплывал на него и прокалывал ножом. Поскольку афалины — животные миролюбивые, у них агрессивность стимулировалась имплантацией электродов в мозговые центры боли и удовольствия.Газета «Красное знамя» за 22 февраля 1973 г., ссылаясь на сообщение телевизионной компании Си-би-эс, пишет: «Пентагон выделил 30 миллионов долларов на совершенно секретную программу подготовки дельфинов, моржей и морских львов в военных целях... Основная роль, к которой готовят морских животных дрессировщики из Пентагона, — быть «живыми торпедами»...Специалисты военно-морского флота США дрессируют афалин для уничтожения подводных лодок. 30 апреля 1966 года газета «Красная Звезда» приводила сообщение агентства Ассошиэйтед пресс, в котором говорилось, что научные работники военно-морского флота США «научили бурых дельфинов отличать один металл от другого... Полоска такого металла на корпусе подводной лодки может помочь дельфинам опознать дружественный корабль. Любая лодка без такой полоски будет подвержена тарану».«Верхом моральной деградации» назвал видный английский ученый Эшли Монтегю подобные эксперименты.Разработанная в США программа обучения дельфинов в военных целях далека от задач гуманного использования замечательных миролюбивых животных, которых готовят стать слепыми исполнителями далеко не мирных замыслов.Между тем имеются широкие возможности использования дельфинов для сугубо мирных целей в самых различных областях деятельности человека, например в области бионики, медицины и физиологии, рыбного хозяйства, искусства тренировки и обучения животных.Гидродинамическое совершенство формы тела, строение и антитурбулентные свойства кожного покрова, регулируемый гидроупругий эффект в плавниках, способность ныряния на значительные глубины, надежность эхолокатора и многие другие особенности организации дельфинов представляют большой интерес для бионики.Не случайно дельфинами заинтересовались научно-исследовательские институты, лаборатории и университеты, институты здравоохранения, проектные организации, различные фирмы, например Локхид, Сперри и многие другие.Дельфин — достойнейший объект для моделирования в технике, и уже достигнуты некоторые практические результаты. В США построили механического дельфина «Порпез» с целью регистрации температуры воды и передачи данных на базовый корабль. Снаряд 4 м длиной и 0,5 м в диаметре действует автономно и способен работать на глубине 170 м.По принципу дельфиновых грудных плавников были устроены приспособления у быстроходного маневренного глиссера инженером С. Роговым, как о том сообщили «Известия» 4 декабря 1971 года. При быстром ходе на бортах кормовой части глиссера выдвигаются в сторону поворота штурвала стреловидные крылья-накладки, которые действуют как грудные плавники дельфинов (рули поворотов) и позволяют совершать очень крутые повороты глиссера. Решение этой технической задачи «подсказал» дельфин.Заимствован принцип эхолокации дельфинов для создания миниатюрного ультразвукового аппарата для ориентации аквалангистов при плавании в толще воды. По типу строения гидролокатора дельфина разрабатывается американским ученым Л. Кэем портативный эхолокатор, который позволит слепым людям свободно передвигаться по улицам и переходить перекрестки.Ученому США Р. Пелту удалось снизить на 35 % потери на преодоление сопротивления трения при перегоне жидкости по трубам путем имитации под дельфиновую кожу внутренней выстилки труб (выстилка была сделана из уретановой смолы на полиэфирной основе). Такие трубы могут дать огромную экономию при перекачке различных жидкостей (спирт, вода, патока, жидкие газы) на большие расстояния.По сообщению корреспондента ТАСС М. Рыбакова 21 апреля 1971 года, успешно использовали «голоса» дельфинов на промысле охотской сельди. Рыбу удерживали в неводе, имитируя звуки дельфинов с помощью «пузырьковой завесы»: косяк сельди охватывали шлангом со многими мелкими дырками и подавали в него воздух. Поднимающиеся вверх пузырьки газа, булькая, напоминали сигналы дельфинов, почему сельдь и не пыталась уйти из невода.За рубежом разрабатывается программа использования дельфинов в области медицины и для разрешения ряда физиологических задач. Все их совершенные приспособления — в дыхании, кровообращении, водно-солевом обмене, урежение пульса и перераспределение тока крови во время ныряния, бесперебойное снабжение кислородом сердечной мышцы и мозга, функциональные особенности сильно развитой «чудесной сети» — представляют большой интерес не только для физиологов, но и для медиков.Врачи в США намереваются использовать дельфинов, чтобы в лабораториях изучать проблемы ревматизма и сердечно-сосудистых заболеваний. Грудная клетка дельфинов просматривается Х-лучами для обнаруживания пневмонии, снимаются кардиограммы. Специалисты намерены искусственно вызывать у дельфинов пороки сердца, изучать влияние физических перегрузок на состояние сердечнососудистой системы обучаемых афалин, влияние той или иной диеты на разного рода заболевания. Ставятся, например, вопросы, как будет влиять чисто рыбная диета на этих животных, как нервные раздражения (стук и другие возбудители) стимулируют язвенные заболевания и т. д.Успешное анатомо-физиологическое и хирургическое изучение дельфинов сдерживалось отсутствием методики анестезирования этих животных. Все попытки усыплять дельфинов кончались их гибелью, так как у них существует естественная стойкость против потери чувствительности кожного рецептора, с участием которого осуществляется рефлекторная регуляция дыхания: дыхательный акт и открывание дыхала обычно происходят при ощущении кожными рецепторами смены среды вода — воздух (см. главу 8). Недавно сопротивление анестезии у дельфинов удалось преодолеть с помощью вставления им в дыхало трубки и подключения механических легких: при этих условиях они засыпали от «веселящего газа» (закиси азота), нембутала и позволяли себе делать полостные операции и электрофизиологические эксперименты над мозгом. Таким образом, теперь открыт путь для хирургического исследования живых дельфинов.Явление поглощения пульса «чудесной сетью», особенно в кровеносных сосудах головного мозга дельфинов, интересует медиков и конструкторов медицинских установок для совершенствования механического аппарата «сердце — легкие», в котором ток крови также не имеет пульсаций.Большой интерес для физиологии и медицины представляет проблема изучения у китообразных водно-солевого обмена и внутреннего ионного регулирования.До последнего времени считалось, что дельфины воду не пьют. Но проведенные в 1970 году эксперименты (Н. Телфер, Л. Корнелл, Д. Прескотт) показали иное. Дельфина-афалину содержали в ванне с растворенным радиоактивным калием; оказалось, что калий проникает в организм дельфина, но не через кожу, а через рот, с заглатываемой водой, и затем выходит наружу вместе с мочой. Как в этом случае организм дельфина справляется с избытком поступающей соли? Прекращается ли у дельфинов, как у ластоногих, почечное кровообращение и фильтрация почечных клубочков на время погружения, или имеются другие особенности в крайне своеобразных многодольчатых почках? Нет ли у них какого-либо опреснительного механизма? Что им помогает уничтожать лишнюю соль? Изучение этих закономерностей, возможно, поможет изыскать пути безвредного потребления морской воды для питья человека в случаях кораблекрушений или при вынужденном длительном пребывании на море. Ведь в конце концов почки регулируют и поддерживают в жидкой среде организма тот состав солей, который содержится и в море, откуда вышла жизнь. Весьма вероятно, что именно с поступлением большого количества хлористого натрия у китообразных идет интенсивное выделение мочи и частое мочеиспускание из миниатюрного мочевого пузыря.Тщательное изучение физиологии дельфина поможет раскрыть среди тайн этого животного и секреты быстрого, глубокого погружения, которые будут использованы для практических целей. Дельфин будет тесно связан с перспективами всестороннего изучения океана как будущей житницы человека.При бурном развитии океанографии и создании новой подводной техники возникает необходимость вести морское хозяйство на научных основах. В Японии в бухтах и заливах пытаются разводить ценные породы рыб на «подводных пастбищах». В связи с этим хозяйством возникла идея воспитания «подводных пастухов». Профессор океанографического института Токийского университета Т. Куроки предложил программу «курса обучения» афалин: в течение 12 лет дельфинов будут обучать по команде человека изменять направление движения рыбных косяков. Уже в настоящее время то, что выполняют одиночные тренированные афалины, позволяет себе представить их службу в области рыбного хозяйства будущего.Советский гидроакустик Е. В. Шишкова предлагает использовать для обнаружения косяков рыбы подслушивание и пеленгование громких дельфиньих сигналов, издаваемых при кормежке.В южноафриканском океанариуме в Порт-Элизабете уже имелись попытки обучить афалин загонять рыбу в сети с дальнейшей целью применять их способности в море. Однако натурный эксперимент еще не состоялся. Тем не менее в Африке на побережье Тимирисского залива (Мавритания) жители племени имарганов с давних пор ловят рыбу с помощью дельфинов. Когда с дозорных вышек рыбаки заметят косяки рыб, они сильными плещущими ударами по воде привлекают дельфинов, которые, направляясь к берегу, способствуют заходу рыбы в расставленные сети.Известно, что калифорнийские и мексиканские рыбаки разыскивают в океане дельфинов, так как легче находят стаи тунцов, если ориентируются на морских млекопитающих.Очень интересные опыты проведены ученым США В. Эвансом из центра подводных исследований в Сан-Диего в 1971 году. Он установил, что обыкновенные дельфины питаются главным образом ночью на скоплениях рыб, на глубине 100 — 130 м, куда они ныряют, затрачивая в среднем по 3 — 4 минуты. Утром стадо дельфинов разбивается на мелкие рассеивающиеся группы, которые днем ныряют мало и остаются близ поверхности.Ученый считает возможным увеличить эффективность рыбного промысла за счет сокращения времени поисков рыбных косяков; для этого суда должны радиометкой пометить какого-либо дельфина и следовать за ним до ночи, пока тот не выведет на крупные скопления рыб. Проверка с эхолотом подтвердила целесообразность такого использования «радиофицированного» дельфина: тот действительно ночью выводил следящее судно на огромные глубинные косяки рыб.Новая методика тренировок дельфинов исключает наказание, а допускает только ласку. Использование в разных сочетаниях подкрепления пищевыми, игровыми, кожными и половыми раздражителями может значительно повысить результативность их дрессировки.Другой путь повышения эффективности их обучения — тренировка с помощью показа, использование склонности дельфинов к подражанию. Подражание у высокоорганизованных животных имеет важнейшее значение в выработке поведенческих реакций. Подсаживание уже обученных дельфинов к необученным сильно сокращает время их дрессировки. Теперь в некоторых океанариумах обучение дельфинов начинают с момента их рождения и последовательно проводят тренировку в несколько стадий. Легкость обучения дельфинов подводит к проблеме их одомашнивания.
Будущее дельфинов
1 В кинофильме «Планета Океан» демонстрируется, как стоящая на берегу аквалангистка звуком рога подзывает афалину, затем входит в воду и вынимает из киноаппарата, прикрепленного к дельфину, отснятую пленку. Со вставленной новой кассетой дельфин вновь уплывает для сбора информации. Дельфина можно научить разведывать морское дно, доставляя пробы грунта, перевозить грузы, спасать утопающих, подавая им пояса или выталкивая из воды, защищать человека от акул, быть буксировщиком и поводырем пловцов и акванавтов в трудных для них ситуациях. Он будет нести поисковую службу в море, отыскивая различные объекты, интересующие человека, начиная от раковин с жемчугом и кончая затонувшими судами. Обученные и одомашненные дельфины будут очень полезны в области рыбного хозяйства как разведчики скоплений рыбных косяков, как наводчики рыболовных траулеров и загонщики рыбных стай. Лучшей ищейки и загонщика рыбных стай, чем дельфины, трудно найти: ведь в данном случае будут использованы его прирожденные рыбопоисковые способности. Недаром так высоко ценят этого случайного помощника рыболовства в некоторых районах мира.Насколько реальны все эти перспективы?Испытания в водах Гавайских островов показывают, что дельфины послушны, исполнительны, возвращаются по команде человека со значительных расстояний и даже через несколько дней свободного плавания в море. Уже имеются положительные опыты по вживлению датчиков в кожу дельфинов и по длительности их ношения.У дельфинов, особенно афалин, есть все задатки, благоприятствующие процессу одомашнивания. Они легко приобретают навыки, быстро вырабатывают условные рефлексы, стойко их сохраняя, положительно относятся к ласке, миролюбивы, предпочитают определенные виды пищи, точно подражают своим сородичам. Все это расширяет возможности их поощрения и закрепления рефлексов.Очень важно, чтобы одомашниваемые дельфины были оседлыми и держались в одной и той же местности. Всем перечисленным условиям удовлетворяет афалина. По поврежденному спинному плавнику афалину рыбаки опознавали в одном и том же месте в течение трех лет. В другом случае афалина-альбинос месяцами держалась в проливе Св. Елены у берегов Южной Каролины, пока не была отловлена для дельфинария.Случаи выпуска афалин из океанариумов в море подтвердили их оседлость. Убедительный случай был с афалиной Присциллой из Сент-Огастинского океанариума: ее выпустили в море, поскольку она не проявила способности к обучению, а через полтора года отловили в том же месте. Присцилла, попав в бассейн, почувствовала себя «как дома», сохранила даже привычку, выработанную ранее, — подолгу лежать на дне бассейна.История с Опо-Джеком и Чарли — молодыми афалинами — укрепляет уверенность в возможности одомашнивания этого вида: оба дельфина в различных частях мира за короткое время превратились в совершенно ручных животных и регулярно в течение многих месяцев посещали места с большим скоплением людей.Трудоемкий процесс одомашнивания афалины будет особенно эффективным при содружестве разных специалистов — экологов, физиологов, дрессировщиков, зоотехников, акустиков, ветеринаров. Не исключено, что в Черном море даже за срок одной человеческой жизни советским людям удастся создать многочисленную группу домашних афалин, которые будут пастись близ берегов и по сигналам являться к человеку для выполнения различных видов службы.Родившиеся в неволе и обученные афалины (а они размножаются в океанариумах с 1940 года) могут быть основным костяком в создании стада домашних дельфинов.В связи с этой проблемой может возникнуть и задача изучения межвидового и межродового спаривания дельфинов. Известна находка на берегу Ирландии (Фрейзер, 1939) помеси между афалиной и серым дельфином. Есть наблюдения над спариванием в неволе дельфинов, принадлежащих к разным видам и даже родам (афалины и тихоокеанского короткоголового дельфина, гринды и малой косатки и т. п.). Описаны и крупные киты, совмещающие в себе черты, например, финвала и синего кита, сейвала и финвала. Проблема получения межвидовых и межродовых гибридов животных в науке изучена слабо. В спаривании разных видов дельфинов большую стимулирующую роль играют, видимо, кожные раздражения, столь частые при жизни в узком замкнутом пространстве. Будущее изучение подобных фактов, вероятно, поставит перед исследователями вопрос о возможности гибридизации дельфинов, позволит наметить пути преодоления этологической и механической изоляции и, может быть, приведет к гибридогенному формированию новых видов дельфинов.Человек в своей будущей деятельности сможет использовать дельфинов наряду с другими морскими млекопитающими, как ныне им используется собака и лошадь.Одомашненные дельфины, свободно плавая в море, будут привлекать к себе диких, еще не обученных сородичей. Так будет пополняться, помимо естественного размножения, домашнее стадо дельфинов.Запрет промысла на дельфинов, введенный в нашей стране с весны 1966 года, следует считать первым шагом в перспективном использовании мелких китообразных.Введение запрета добычи мелких китообразных в СССР встретило широкое одобрение со стороны ученых многих стран. Хочется верить, что дельфины немало послужат мирной науке и будут ограждены от бессмысленного истребления, если примеру СССР последуют другие государства, как это сделала Болгария.В настоящее время на грань катастрофы поставлено существование родичей дельфинов — усатых китов. Считают, что в Тихом океане к северу от экватора сейчас обитает в 10 раз меньше китов, чем было полвека назад. Самая необходимая и неотложная международная мера, которая еще может спасти китов, — полный и немедленный запрет китобойного промысла в Мировом океане на 50 — 100 лет.В обстановке крайнего истощения запасов океанских гигантов заслуживает внимания проект американского профессора Жиффора Пиншота — разводить китов в небольших атоллах. Лагуны этих кольцевидных коралловых островов, сообщающиеся с морем, были бы очень удобны для культивирования и изучения китов. Проблему питания китов в атоллах профессор рекомендует решить путем «удобрения» лагун. Для этого ветровой двигатель будет выкачивать глубинную воду, насыщенную нитратами и фосфатами, на поверхность. Перемешивание воды в лагуне должно вызвать сильное развитие фитопланктона, а вслед за ним и зоопланктона; все это привлечет стайных рыб и обеспечит питание кита. Кит, если у него не пропадет аппетит в «тропической квартире», уподобится огромному механизму, перерабатывающему планктон в жир.Доставить кита в атоллы помогут его же миграция и радиометка: в Антарктике кита пометят радиометкой, а та даст возможность следовать за ним до теплых вод, где он и будет обметан с помощью техники (сети и суда). Оставшийся небольшой путь до атолла кит проделает в огромной клетке, аналогичной той, в какой Эдвард Гриффин доставил косатку Наму в бухту г. Сиэтл.Бережного и разумного отношения требуют к себе уже сейчас и мелкие китообразные — наши океанские любимцы, которые принесут еще много пользы. В океане появится много наших друзей, умных и исполнительных, готовых служить человеку не менее усердно, многообразно и преданно, чем старый четвероногий друг человечества — собака. Систематический список видов отряда китообразных
А. Подотряд УСАТЫЕ КИТЫ — Mystacoceti (3 семейства, 6 родов и 10 видов). Во рту цедильный аппарат или китовый ус. I. Семейство ГЛАДКИЕ КИТЫ — Balaenidae. Ныне очень редкие киты. Брюхо гладкое без продольных полос. Пластины китового уса (по 230 — 400 пластин слева и справа) узкие, высокие с волосовидной бахромой. Микропланктофаги. В семействе 3 рода и 3 крайне редких вида. 1) Гренландский кит — Balaena mysticetus L. Длина тела до 21 м. Пластины китовых усов до 3 — 4,5 м высоты, темные. Живет в морях Арктики и Беринговом и Охотском морях среди льдов. 2) Южный кит — Eubalaena glacialis Muller. Длина тела 17 — 21 м: в Северной Атлантике подвид бискайский кит и в Южном полушарии австралийский кит до 17 м, а в Северной Пацифике японский кит до 21 м. На морде сверху большой роговой нарост. Пластины китовых усов до 2,6 м, темные. Обитает в умеренных водах Мирового океана. 3) Карликовый кит — Caperea marginata Gray. Длина тела до 6,4 м. Пластины усов до 70 см высоты, желтовато-белые. Умеренные воды Южного полушария (близ Новой Зеландии, Австралии, Ю. Африки и Ю. Америки). II. Семейство ПОЛОСАТИКИ — Balaenopteridae. Стройные киты с многочисленными продольными полосами на брюхе. Пластины китовых усов низкие, не выше 1 м, по 260 — 470 штук справа и слева, со щетиновидной бахромой. В семействе 2 рода и 6 видов. 4) Синий кит — Balaenoptera musculus L. Размер тела до 33 м. Пластины китового уса черные. Планктонофаг. Космополит. Сохранилось в океане не более нескольких тысяч голов. 5) Финвал — Balaenoptera physalus L. Размер тела до 23 — 27 м. Китовый ус темно-серый с голубоватым оттенком, высотой до 90 см. Брюхо фарфорово-белое. Космополит. 6) Сейвал — Balaenoptera borealis Lesson. Длина до 18 м. Пластины уса черные с тонкой волосовидной бахромой пепельного цвета, до 80 см высоты. Космополит. Ныне основной объект китобойного промысла. 7) Полосатик Брайда — Balaenoptera edeni Anderson. Длина тела до 15,5 м. Пластины китового уса темные со щетиновидной бахромой. Теплые воды Мирового океана, ограниченные изотермой в 20°С. 8)Малый полосатик — Balaenoptera acutorostrata Lacepede. Длина до 10 м. Китовый ус белый, высотой до 25 см. Космополит. 9) Горбатый кит — Megaptera novaeangliae Borowski Длина до 18 м. Китовый ус высотой до 1 м, пепельно-черного цвета. Космополит. III. Семейство СЕРЫЕ КИТЫ — Eschrichtiidae. Усовых пластин по 130 — 180 справа слева, белого цвета, с толстой бахромой. На брюхе 2 — 4 глубокие борозды, расходящиеся назад. 10) Серый кит — Eschrichtius gibbosus Erxleben. Длина до 15 м. Живет в прибрежных водах Северной Пацифики. Б. Подотряд ЗУБАТЫЕ КИТЫ — Odontoceti. Во рту от 1 до 240 зубов одновершинного типа (4 семейства, 33 рода и 65 видов). IV. Семейство РЕЧНЫЕ ДЕЛЬФИНЫ — Platanistidae. Древние и наиболее примитивные зубатые китообразные. Рыло узкое, сильно вытянуто, с длинным нижне-челюстным симфизом. Зубы с расширенными корнями и гребнями на коронках. Обитают в пресных реках и озерах. В семействе 4 рода и 4 очень малочисленных вида. 11) Гангский дельфин — Platanista gangetica Lebeck. Длина тела до 2,5 м. Зубов по 29 — 33 пары вверху и внизу. Хрусталик глаза утрачен. Обитает в реках Ганге, Инде, Брахмапутре и их притоках. 12) Иния — Inia geoffrensis Blainville. До 2,5 м. Зубов по 33 — 34 пары вверху и внизу. Бассейны рек Амазонки, Ориноко, Токантинса. 13) Китайский озерный дельфин — Lipoles vexillifer Miller. До 2,3 м. Зубов по 33 — 36 пар вверху и внизу. Озеро Дунтинху и р. Янцзы. 14) Лаплатский дельфин — Pontoporia blainvillei Gervais et Orbigni. До 1,7 м. Зубов по 50 — 60 пар вверху и внизу. Живет в г. Ла-Плата и прибрежных водах Бразилии, Уругвая и Аргентины. V. Семейство КАШАЛОТОВЫЕ — Physeteridae. Зубы только в нижних челюстях. Рот открывается снизу головы. В семействе 2 рода и 2 вида. 15) Кашалот — Physeter catodon L. Длина самцов до 20, самок до 15 м. Зубов до 30 пар. Самцы космополиты, самки — в теплых водах между 40° с. ш. и 40° ю. ш. 16) Карликовый кашалот — Kogia breviceps Blainville. Длина тела до 4 м. Зубов до 15 пар внизу и 1 — 2 пары вверху. Теплый пояс Мирового океана. VI. Семейство КЛЮВОРЫЛЫЕ — Ziphiidae. Под горлом 2 — 4 борозды. Зубов 1 — 2 пары лишь в нижней челюсти (исключение — тасманов клюворыл). На хвостовом плавнике нет выемки. Глубоко и надолго ныряют. Питаются главным образом головоногими моллюсками. В семействе 5 родов и 16 видов. 17) Северный плавун — Berardius bairdi Steineger. Самки до 12,5 м, самцы до 11 м. Обитает в Северной Пацифике от Японии и Калифорнии до Берингова моря. 18) Южный плавун — Berardius arnouxi Duvernoy. До 11 м. Живет в южных частях Тихого, Индийского и Атлантического океанов. 19) Высоколобый бутылконос — Hyperoodon ampullatus Forster. Самцы до 9,5, самки до 8,7 м. Северная Атлантика. 20) Плосколобый бутылконос — Hyperoodon planifrons Flower. До 8 м. Южные части Тихого, Индийского и Атлантического океанов. 21) Настоящий клюворыл — Ziphius cavirostris Cuvier. До 8 м. Умеренный и теплый пояс Мирового океана. 22) Тасманов клюворыл — Tasmacetus shepherdi Oliver. До 9 м. Зубов до 19 пар вверху и 27 пар внизу. Воды Новой Зеландии. 23) Антильский ремнезуб — Mesoplodon europaeus Gervais. До 6,7 м. Умеренный и теплый пояс Атлантического океана. 24) Ремнезуб Тру — Mesoplodon mirus True. До 5 м. Умеренные воды Северной и Южной Атлантики. 25) Атлантический ремнезуб — Mesoplodon bidens Sowerby. До 6 м. Северная Атлантика. 26) Командорский ремнезуб — Mesoplodon steinegeri True. До 6 м. Северная Пацифика. 27) Ремнезуб Карлхубса — Mesoplodon carlhubbsi Moore. До 6 м. Умеренный пояс Северной Пацифики. 28) Японский ремнезуб — Mesoplodon ginkgodens Nishiwaki, Kamiya. До 5 м. Воды Японии и Калифорнии. 29) Новозеландский ремнезуб — Mesoplodon bowdoini Andrews. До 5 м. Воды Новой Зеландии. 30) Ремнезуб Лейрда — Mesoplodon layardi Gray. До 6 м. Воды Ю. Африки, Новой Зеландии, Австралии, Фолклендских островов. 31) Ремнезуб Грэя — Mesoplodon grayi Haast. До 4,5 м. Воды Новой Зеландии, Австралии, Ю. Африки, Фолклендских островов. 32) Ремнезуб Бленвиля — Mesoplodon densirostris Blainville. Длина тела 4,4 м. Теплый пояс Мирового океана. VII. Семейство ДЕЛЬФИНОВЫЕ — Deiphinidae. Под горлом нет борозд. Зубы и в верхних и в нижних челюстях. В семействе 21 род и 43 вида. 33) Афалина — Tursiops truncatus Montagu. Длина до 3,6 м в океане и до 3,3 м — в Черном море. Зубов по 19 — 24 пары вверху и внизу. Умеренные и теплые воды Мирового океана. 34) Обыкновенный дельфин — Delphinus delphis L. До 2,1 м в Черном море и до 2,6 м в океане. Зубов до 200 — 220. Обитает в умеренных и теплых водах Мирового океана. 35) Полосатый продельфин — Stenella coeruleoalbus Meyen. До 2,5 м. Зубов по 44 — 50 пар вверху и внизу. Тропические, субтропические и умеренные воды Мирового океана. 36) Малайский продельфин — Stenella dubia Cuvier. До 2,1 м. Зубов по 38 — 45 пар вверху и внизу. Тропические части Тихого и Индийского океанов. 37) Пятнистый продельфин — Stenella plagiodon Cope. До 2,15 м. Зубов 180 — 208 штук. Теплые воды Атлантики. 38) Уздечковый продельфин — Stenella frontalis Cuvier. До 1,8 м. Зубов 148 — 152. Теплые воды Атлантики, Индийского океана и Средиземное море. 39) Вертящийся продельфин — Stenella longirostris Gray. До 2,1 м. Зубов до 204 штук. Тропические и субтропические воды Тихого и Индийского океанов. 40) Амазонский дельфин — Sotalia fluviatilis Gervais Deville. До 1,6 м. Зубов до 122 штук. Амазонка и ее притоки. 41) Гвианский дельфин — Sotalia guianensis Van Beneden. До 1,6 м. Зубов до 122 штук. Прибрежные воды и устья рек Гвианы и Венесуэлы. 42) Китайский белый дельфин — Sotalia chinensis Osbeck. До 2 м. Зубов до 128 штук. Реки Южного Китая. 43) Зондский белый дельфин — Sotalia borneensis Lydekker. До 2 м. Зубов до 348 — 156 штук. Живет в Сиамском заливе, Южно-Китайском море. 44) Крапчатый дельфин — Sotalia lentiginosa Owen. До 2,4 м. Зубов 144. Индийский океан от Цейлона до Ю. Африки. 45) Свинцовый дельфин — Sotalia plumbea Cuvier. До 2,4 м. Зубов до 148 штук. Индийский океан. 46) Западноафриканский дельфин — Sotalia teuszi Kukenthal. До 2,5 м. Зубов 120. Бухты и реки Западной Африки (от Сенегала до Камеруна). 47) Морщинистозубый дельфин — Steno bredanensis Lesson. До 2,4 м. Зубов около 104 штук. Умеренный и тропический пояс Мирового океана. 48) Северный китовидный дельфин — Lissodelphis borealis Peale. До 2,4 м. Зубов до 188 штук. Северная Пацифика. 49) Южный китовидный дельфин — Lissodelphis peroni Lacepede. До 2,3 м. Зубов 180. Умеренный пояс Южного полушария. 50) Тихоокеанский белобокий дельфин — Lagenorhynchus obliquidens Gill. До 2,3 м. Зубов 120. Северная Пацифика. 51) Антлантический белобокий дельфин — Lagenorhynchus acutus Gray. До 2,7 м. Зубов до 156 штук. Северная Атлантика. 52) Беломордый дельфин — Lagenorhynchus albirostris Gray. До 3,0 м. Зубов 108. Северная Атлантика. 53) Крестовидный дельфин — Lagenorhynchus cruciger Quoy and Gaimard. До 1,8 м. Зубов 112. Умеренный пояс Южного полушария. 54) Тусклый дельфин — Lagenorhynchus obscurus Gray. До 1,8 м. Зубов 124. Умеренный пояс Южного полушария и Северная Антарктика. 55) Южный белобокий дельфин — Lagenorhynchus australis Peale. До 2,2 м. Зубов 120. Южные воды Южной Америки. 56) Широкомордый дельфин — Peponocephala electra Gray. До 2,6 м. Зубов около 100 штук. Встречается от Антарктики до Японии. 57) Саравакский дельфин — Lagenodelphis hosei Fraser. До 2,4 м. Зубов 176. Воды Саравака, остров Борнео. 58) Серый дельфин — Grampus griseus Cuvier. До 3,7 м. Зубов 2 — 7 пар только в нижней челюсти. Теплый и умеренный пояса Мирового океана. 59) Обыкновенная гринда — Globicephala melaena Traill. До 6,5 м. Зубов до 48 штук. Живет от умеренных вод Северного полушария до Антарктики. 60) Косатка — Orsinus orca L. До 10 м. Зубов 40. Космополит. 61) Малая косатка — Pseudorca crassidens Owen. До 6 м. Зубов около 40 штук. Умеренные и теплые воды Мирового океана. 62) Карликовая косатка — Feresa attenuata Gray. До 2,4 м. Зубов до 50 штук. Теплый пояс (тропики и субтропики) Тихого и Атлантического океанов. 63) Иравадийский дельфин — Orcaella brevirostris Owen. До 2,2 м. Зубов 48 — 52. Моря и устья рек Юго-Восточной Азии от Мадраса до Бангкока. 64) Дельфин Коммерсона — Cephalorhynchus commersoni Lacepede. До 1,58 м. Зубов до 120 штук. Южная Атлантика (пролив Магеллана, Фолклендские острова, о. Кергелен). 65) Дельфин Хевисайда — Cephalorhynchus heavisidei Van Beneden. Длина тела около 1,2 м. Зубов около 120 штук. Воды Южной Африки. 66) Дельфин Гектора — Cephalorhynchus hectori Van Beneden. До 1,8 м. Зубов до 128 штук. Живет от Южно-Китайского моря до Новой Зеландии. 67) Чилийский дельфин — Cephalorhynchus eutropia Gray. Длина тела около 1,35 м. Зубов до 128 штук. Воды Чили. 68) Обыкновенная морская свинья — Phocoena phocoena L. До 1,8 м. Зубов до 110 штук. Северная Атлантика и Северная Пацифика. 69) Калифорнийская морская свинья — Phocoena sinus Morris and Me Farland. До 1,6 м. Калифорнийский залив. 70) Очковая морская свинья — Phocoena dioptica Lahille. До 2,0 м. Зубов 84. Моря, омывающие Перу, Чили, Аргентину, Ю. Фолклендские острова, Южную Георгию. 71) Черная морская свинья — Phocoena spinipinnis Burmeister. До 1,8 м. Зубов 68. Воды Перу, Аргентины и Чили. 72) Бесперая морская свинья — Neophocoena phocoenoides Cuvier. До 1,6 м. Зубов 80. Прибрежные воды Тихого и Индийского океанов от Японии до мыса Доброй Надежды. 73) Белокрылая морская свинья — Phocoenoides dalli True. До 2,0 м. Зубов до 104 штук. Северная Пацифика. 74) Белуха — Delphinapterus leucas Pallas. До 6 м. Зубов 40. Арктика и прилежащие моря. 75) Нарвал — Monodon monoceros L. До 6 м. Зубов 1 — 2. Арктика.
Амазонский дельфин — 40 Антильский ремнезуб — 23 Атлантический белобокий дельфин — 51 Атлантический ремнезуб — 25 Афалина — 33 Белокрылая морская свинья — 73 Беломордый дельфин — 52 Белуха — 74 Бесперая морская свинья — 72 Вертящийся продельфин — 39 Высоколобый бутылконос — 19 Гангский дельфин — 11 Гвианский дельфин — 41 Гладкие киты — семейство I Горбатый кит — 9 Гренландский кит — 1 Дельфин Гектора — 66 Дельфин Коммерсона — 64 Дельфин Хевисайда — 65 Дельфиновые — семейство VII Западноафриканский дельфин — 46 Зондский дельфин — 43 Зубатые киты — подотряд Б Иния — 12 Иравадийский дельфин — 63 Калифорнийская морская свинья — 69 Карликовая косатка — 62 Карликовый кашалот — 16 Карликовый кит — 3 Кашалот — 15 Кашалотовые — семейство V Китайский белый дельфин — 42 Китайский озерный дельфин — 13 Клюворылые — семейство VI Командорский ремнезуб — 26 Косатка — 60 Крапчатый дельфин — 44 Крестовидный дельфин — 53 Лаплатский дельфин — 14 Малайский продельфин — 36 Малая косатка — 61 Малый полосатик — 8 Морщинистозубый дельфин — 47 Нарвал — 75 Настоящий клюворыл — 21 Новозеландский ремнезуб — 29 Обыкновенная гринда — 59 Обыкновенная морская свинья — 68 Обыкновенный дельфин — 34 Очковая морская свинья — 70 Плосколобый бутылконос — 20 Полосатик Брайда — 7 Полосатики — семейство II Полосатый продельфин — 35 Пятнистый продельфин — 37 Ремнезуб Блэнвиля — 32 Ремнезуб Грэя — 31 Ремнезуб Карлхубса — 27 Ремнезуб Лейрда — 30 Ремнезуб Тру — 24 Речные дельфины — семейство IV Саравакский дельфин — 57 Свинцовый дельфин — 45 Северный китовидный дельфин — 48 Северный плавун — 17 Сейвал — 6 Серый дельфин — 58 Серый кит — 10 Серые киты — семейство III Синий кит — 4 Тасманов клюворыл — 22 Тихоокеанский белобокий дельфин — 50 Тусклый дельфин — 54 Уздечковый продельфин — 38 Усатые киты — подотряд А Финвал — 5 Черная морская свинья — 71 Чилийский дельфин — 67 Широкомордый дельфин — 56 Южный белобокий дельфин — 55 Южный кит — 2 Южный китовидный дельфин — 49 Южный плавун — 18 Японский ремнезуб — 28 Томилин А. Г. Т 56 В мире китов и дельфинов. М., «Знание», 1974.208 с. («Наука и прогресс»). Книга известного специалиста по морским млекопитающим, доктора биологических наук А. Г. Томилина посвящена современным проблемам биологии китов и дельфинов. Автор, участник китобойных и дельфиноловных экспедиций, посвятивший много лет изучению водных млекопитающих, рассматривает удивительные приспособления их к водному образу жизни, сложное поведение, сообразительность, рефлексы и инстинкты; объясняет таинственные «самоубийства» китообразных, их отношение к людям.Дельфинами интересуются сейчас ученые разных специальностей — кораблестроители, гидроакустики, гидромеханики, физиологи, медики. Автор рассматривает перспективы использования дельфинов в рыбном промысле, в исследовании океана, возможности одомашнивания некоторых видов этого семейства, а также раскрывает несостоятельность антропоморфических представлений о языке и абстрактном мышлении дельфинов.
21009 — 050 160-73
В мире китов и дельфинов Художник И. Б. Кравцов Все гравюры на шмуцтитулах взяты из книги Л. Харрисона Мэтьюса «Кит» (L. Harrison Matthews — «Whale». Gothenburg, Sweden, 1968). Редактор К. М. Чушкова Художественный редактор Л. С. Морозова Технический редактор А. С. БелякКорректоры А. А. Пузакова и Р. С. Колокольчикова. А 06726. Сдано в набор 16. XI. 1972 г. Подписано к печати 25. П. 1974 г. Формат бумаги 70Х84 1/16. Бумага офсетная № 1. Бум. л. 6,5 + 0,25 вкл. Печ. л. 13,0 + 0,5 вкл. Условн. печ. л. 14,17+0,55 вкл. Уч.-изд. л. 14,33 + 0,85 вкл. Тираж 90.000 экз. Издательство «Знание». 101835. Москва, Центр, проезд Серова, д. 3/4. Заказ № 2287. Типография издательства «Коммунист».г. Саратов, пр. Ленина, д. 94. Цена 77 коп. © Copyright: Владимир Чадов, 2019.
Другие статьи в литературном дневнике: |
