Текст книги "Я познаю мир. Биология"

Автор книги: Александр Харс

сообщить о нарушении

Текущая страница: 8 (всего у книги 12 страниц)

Судьба пятнистых красавцев

Среди животных, находящихся под угрозой вымирания, в такой же ситуации, как панды, оказался гепард. Некогда в Восточном полушарии Земли эти кошки были широко распространены. Еще сравнительно недавно с ними можно было встретиться на Кавказе и в среднеазиатских пустынях. Звери не были редкими. В XVI веке при дворе Акбара, Великого могола Индостана, жило больше тысячи охотничьих гепардов. А сегодня эти звери сохранились лишь в некоторых пустынных и саванновых районах Африки.

image l:href="#image143.png"

Гепард

Чтобы выяснить причину вымирания гепардов, были предприняты специальные исследования. Зоологи выяснили, что далеко не все взрослые самки приносят потомство, а у тех, что участвуют в размножении, 70% молодняка гибнет от болезней и от более сильных хищников.

Зоологи пытаются размножить животных, живущих в зоопарках, но обычно в неволе гепарды размножаются плохо. Еще Великий Акбар старался получить потомство от своих питомцев. Ради этого им дозволялось бегать по обширным дворцовым садам, но Акбару удалось получить только один помет. За последующие 400 лет вплоть до 1956 года не известно ни одного достоверного случая рождения гепардов в неволе. Даже сейчас лишь 10–15% самок, живущих в клетках, рожает детенышей, но треть этих малышей гибнет еще в младенческом возрасте.

Мало того, среди пятнистых красавцев нередко случаются эпидемии и они гибнут даже от т$ких болезней, которыми другие кошки, и львы, и изнеженные домашние мурки, заражаются редко. Это свидетельствует о том, что у современных гепардов резко ослаблен иммунитет.

В чем причина ослабления жизненных сил у королевских кошек? Ученые пришли к выводу, что из–за падения численности и распадения некогда единого ареала на отдельные участки у гепардов участились случаи близкородственного скрещивания, что, в свою очередь, привело к потере генетического разнообразия.

При близкородственном размножении у всех животных данного вида гены оказываются совершенно одинаковыми. Ученым давно известны пагубные последствия такого однообразия, но до сих пор не был изучен генетический фонд ни у кого из живущих на воле животных. Впервые такому изучению решено было подвергнуть гепардов.

Для проявления любого свойства организма, для производства каждого белка в любом организме существует два одноименных гена. Они могут быть абсолютно одинаковыми, а могут немножко отличаться друг от друга. Тогда соответствующий белок будет синтезироваться в двух вариантах. У всех обследованных живых существ от 10 до 60% белков представлены хотя бы в двух вариантах. Однако у всех обследованных гепардов белки крови были абсолютно одинаковыми. Это удивительный результат. Он говорит о поразительном генном однообразии.

Есть еще один надежный способ выявить наличие генетического однообразия. Если пересадить кусочек кожи, взятой у человека с бедра, на плечо или на лицо, он прекрасно приживется, но кожа другого человека уже через несколько дней или недель будет отторгнута.

Этот тест применили и к гепардам. У шести зверей было взято по два кусочка кожи. Один из них подшивали обратно тому же зверю, а второй пересаживали другому гепарду. Ожидалось, что собственные кусочки кожи приживутся у всех животных, а чужие через 10–12 дней будут отвергнуты. Однако у всех шести гепардов и свои, и чужие кусочки кожи прижились одинаково хорошо. Эти результаты еще раз подтвердили удивительное генетическое однообразие гепардов.

Так что же, гепарды обречены? Увы, это весьма вероятно. Однако у зоологов еще остается надежда на то, что гепардов удастся спасти. Дело в том, что все описанные выше исследования были проделаны на животных, родившихся на просторах Южной Африки. Другой обширный регион, где еще обитают гепарды, – Восточная Африка. Если южные и восточные звери хоть немножко отличаются друг от друга (а, по крайней мере, окраской шкуры они отличаются), то шанс у них есть. Для этого потребуется перевезти часть животных из Южной Африки в Восточную и наоборот – тогда, будем надеяться, генетическое разнообразие гепардов сможет восстановиться.

Наследство

По законам большинства государств дети наследуют имущество своих родителей. Что можно получить в наследство? Дом, автомашину, дачу, яхту, мебель, собрание книг? А можно ли получить в наследство ум, знание иностранного языка, умение сочинять музыку или играть в шахматы?

Впервые о наследуемости растениями и животными присущих им признаков серьезно задумался французский ученый Жан–Батист Ламарк. Он изложил свои научные представления в книге «Философия зоологии », опубликованной в 1809 году. В ней он подверг критике широко распространенное в те годы представление о том, что виды растений и животных неизменны, что они остаются такими же, как их создал когда–то Творец.

Ламарк проповедовал весьма плодотворную мысль, что живые организмы способны к прогрессу, к развитию от простого к сложному. В этом он не ошибся. Его эволюционные идеи имели огромное значение для развития биологии. Однако о причинах эволюции у него были лишь догадки, причем неверные. Он полагал, что в живых организмах заложено «стремление» к прогрессу, заставляющее их изменяться к лучшему. Поэтому дети просто «обязаны» быть совершеннее родителей, а внуки – совершеннее своих родителей и дедов.

По представлениям Ламарка, если их изложить очень упрощенно, выходило, что если вы найдете в лесу дикую яблоню с мелкими и кислыми плодами и пересадите ее в хорошую землю, а затем вырастите из ее семян новую яблоню, у нее плоды будут крупнее и более сладкими. У следующего поколения яблоки будут еще чуть лучше, и если вы вырастите последовательно много поколений, то в конце концов у вас вырастет такая яблонька, плоды которой окажутся удивительно вкусными.

Ламарк предполагал, что изменения в организме, возникшие под влиянием внешних условий или в результате упражнений, наследуются. Он считал, что если человек будет систематически тренировать свои мышцы или мозг, приспосабливаться к жизни в условиях жаркого или холодного климата, к недостатку кислорода или особой пище, то его сын унаследует эту особенность отца. Мышцы его рук будут от рождения развиты лучше, жару он будет переносить легче, а в крови у него будет вдвое больше эритроцитов, и в высокогорье он будет чувствовать себя превосходно.

На самом деле подобные признаки организма, приобретенные в течение жизни, не передаются по наследству. Сын чемпиона мира по подъему тяжестей, если он не будет тренироваться, вырастет слабым. Отрубая собакам хвосты (например, доберманам и некоторым другим породам собак) из поколения в поколение, еще никому не удалось вывести таким способом бесхвостую породу собак. Дело в том, что наследоваться могут лишь те признаки, что зафиксированы в химической структуре молекул ДНК половых клеток. Сколько ни накачивай мышцы рук, сколько ни отрубай собачьих хвостов, на молекулах ДНК это никак не отразится.

Но как же тогда происходят изменения в наследственной информации? Ведь если бы она была абсолютно неизменной, эволюции бы не было, и Землю до сих пор населяли бы одни бактерии. Изменения структуры ДНК возникают под влиянием факторов внешней и внутренней среды и называются мутациями. Чаще всего мутации возникают при воздействии лучами Рентгена и других видов ионизирующей радиации, некоторыми химическими веществами.

Способность к изменению структуры ДНК, то есть мутациям, – одно из основных свойств генов. В обычной жизни организма мутации возникают нечасто. И слава Богу – большинство мутаций оказываются вредными для организма и его потомков. Однако для эволюции живых организмов они имеют основополагающее значение. Если новый признак, возникший в результате мутации, оказался вредным – ну что ж, его носитель погибнет и унесет с собой в могилу этот вредный ген. Зато, если мутация вдруг окажется полезной, новый организм оставит больше потомков, они оставят еще больше потомков и в итоге новый ген распространится среди всех животных или растений этого вида.

Так что умение играть в шахматы или знание иностранных языков по наследству передать нельзя, и стремление к совершенствованию, свойственное, кстати, только людям, да и то не всем, эволюции помочь не может. Эволюция идет путем проб и ошибок: каждая мутация – это проба, а уж окажется она ошибкой или нет, решает естественный отбор.

Все, что творится в мире....

image l:href="#image144.png"

Конкурс специалистов

Все, что творится в мире,

Мы видеть и слышать должны.

Для этого нам добрым Богом

Глаза и уши даны.

Так в балладе о графине Эллен де Курси М. Горький определил предназначение наших органов чувств. Однако многое из происходящего вокруг нас недоступно нашему взору, слуху или обонянию. Человеческий глаз не видит рентгеновские лучи, а какая–то бесчувственная фотопластинка их «замечает». Мы не ощущаем радиоактивные излучения, не имеем рецепторов, позволяющих оценить величину атмосферного давления или поляризацию световых лучей. Давным–давно люди заметили, что собаки и слышат несравненно лучше человека, и ощущают запахи, нам совершенно недоступные, а острота зрения большинства хищных птиц намного превосходит человеческую. С обонянием дело обстоит еще хуже. Кролик способен ощущать 24 первичных запаха, собака, видимо, – 35, а человек – всего 7–14. Подумать только, человек, венец творения природы, весьма далек от совершенства! Во многих областях мы конкурировать с животными никак не можем.

image l:href="#image145.png"

Черный гриф способен увидеть падаль с высоты 3 км

Имея весьма чувствительные рецепторы, животные тем не менее не извлекают из окружающей среды всеобъемлющей информации. Они видят, слышат и обоняют лишь то, что им важно для выживания. Акустический рецептор в крыльях ночных бабочек воспринимает лишь ультразвуковые сигналы охотящихся за ними летучих мышей. Это позволяет им спасаться от прожорливых хищников, камнем падая в траву. Зато звуки более низких частот ночные бабочки не слышат, да они их и не интересуют. Рычание медведя или рев тигра для них пустой звук – эти звери опасности для них не представляют.

Изучение анализаторных систем животных – сложное и трудоемкое дело. Особенно если речь идет о таких явлениях, которые недоступны непосредственному восприятию наших органов чувств. Оказывается, нелегко разобраться даже в таком, казалось бы, простом вопросе, *сак слух. Почему, например, мелкие животные лучше воспринимают высокочастотные звуки, чем большинство крупных существ? Для чего им это? Для человека, не обладающего знаниями определенного набора физических законов, это трудный вопрос. В этом разделе будет рассказано об анализаторных системах животных, работа которых была изучена недавно.

Усы – совсем не для красы

Подавляющее большинство млекопитающих, и не только сильный пол, но и слабый, носят усы, или, правильнее, вибриссы. Это – длинные, жесткие волосы, выполняющие осязательную функцию. Растут они на голове, шее, а у белок и других древесных животных – на груди и брюхе.

image l:href="#image146.png"

Вибриссы тушканчиков

У наших домашних кошек вибриссы сидят на верхней челюсти по обе стороны носа, в нижней части подбородка и над глазами, создавая вокруг мордочки своеобразный нимб. У небольшого грызуна песчанки, длина туловища которой около 10 см, нимб вокруг мордочки из вибрисс имеет в диаметре более 10 см. Волосы направлены слегка вперед, поэтому песчанка, странствуя в темноте, еще за 3 см от преграды почувствует, что уперлась в стенку.

Вибриссы, как и все прочие волосы, растут из волосяной сумки. В ее стенках находятся нервные клетки, воспринимающие малейшее движение волоса. Когда его кончик задевает за посторонние предметы, он действует подобно рычагу, надавливая на нервные окончания. Все вместе вибриссы образуют осязательный рецептор с большой воспринимающей поверхностью.

Роскошные кошачьи усы дают их обладателям возможность тонко анализировать окружающую среду. В том числе движения мышонка, если он коснется усов. Каждый волос посылает в мозг информацию только в том случае, если его будут сгибать в определенном направлении. Вибриссы разных участков тела настроены на восприятие различно направленных движений. Анализируя полученную информацию, мозг учитывает характер и направление движения частей тела животного, снабженных вибриссами. Это позволяет животному получить исчерпывающую информацию о том, имеет ли дело хозяин усов с неподвижным предметом или с живым существом, каковы его размеры и вес.

image l:href="#image147.png"

Песчанка

Кошки, преимущественно охотящиеся ночью, да к тому же в густых зарослях, имеют более развитые вибриссы, чем представители семейства собачьих, предпочитающих открытые пространства и не стесняющихся совершать свои охотничьи набеги засветло. Отличные вибриссы имеют норные животные. Крот, без большой нужды вообще не появляющийся на поверхности, наделен полным набором вибрисс. Во время прогулки по темным подземельям впереди него шествует боевое охранение – вибриссы, осуществляя разведку окружающего пространства.

Используют вибриссы и водные животные – выдры, бобры, тюлени, морские котики, каланы. Среди китообразных их сохранили самые крупные виды: гладкие киты и полосатики. Вибриссы растут у них по краям нижней челюсти и на верхней поверхности головы. По китовым масштабам волос немного: 250 у гренландского кита, 50–100 у полосатиков. Вибриссы гигантов – карлики: тоненькие, всего 0,2–0,4 мм толщиной, а в длину едва достигают 1 см. Из зубатых китов вибриссы имеют только некоторые дель* фины, да и то лишь в первые 1–2 месяца жизни.

image l:href="#image148.png"

Южный кит – представитель семейства гладких китов

А зачем усы новорожденным дельфинятам, догадались? С их помощью беспомощным детенышам легче отыскивать соски молочных желез матери!

image l:href="#image149.png"

Горбач – представитель семейства полосатиков

image l:href="#image150.png"

Дельфин–белобочка

Зачем усы большим китам? Большинство из них питаются планктоном – мелкими ракообразными или мелкой стайной рыбешкой. Между тем глаза у кита расположены так, что он не видит своей жертвы, когда она находится совсем близко. Информацию из этого «мертвого» пространства посылает в мозг лишь осязательный аппарат вибрисс. Когда голова животного попадает в скопление криля и рачки начинают беспрерывно задевать его усы, кит знает, что пора открывать рот. А усы на затылке тоже нужны. Они информируют исполина о том, где пищи больше всего.

Песчаные скорпионы пустыни мохаве

Вибриссы – не единственные механорецепторы. Многие животные пользуются аналогичными рецепторами. Создавая механорецепторы, природа в том числе создала рецепторы для улавливания вибрации.

Если заставить колебаться частички среды в одном месте, они станут «толкать» соседние частицы, вызывая и их колебания, а те, в свою очередь, заставят колебаться следующие. В результате колебания, возникающие в каком–то определенном месте, будут распространяться во все стороны, как волны от брошенного в пруд камня. Многие животные имеют специальные рецепторы для анализа вибрации. Пауки не только прекрасно ее улавливают, но и создают специальные приспособления – паутину, помогающую обнаруживать и усиливать вибрацию.

Песчаные скорпионы, живущие в Северной Америке на юге пустыни Мохаве, – ночные хищники. На охоту они выходят, когда спадет дневной нестерпимый зной и пустынные насекомые начнут появляться на поверхности остывшего песка. В это время пользоваться зрением невозможно, слишком темно. В самое темное время суток глаза не могут помочь хищнику обнаружить добычу, да скорпион и не смотрит по сторонам. Чаще всего он охотится на роющих пустынных тараканов. Они живут в песке и, хотя передвигаются под самой его поверхностью, наружу не вылезают.

image l:href="#image151.png"

Скорпионы

До знакомства с песчаными скорпионами никто из ученых распространение вибрации в песке не изучал. Считали, что рыхлый песок ее гасит. Неожиданно оказалось, что волны вибрации, вызванные не очень частыми колебаниями, в песке распространяются совсем неплохо, правда, гораздо медленнее, чем в твердых телах, в воде или даже в воздухе. В песке возникают два типа волн. Одни, их называют волнами сжатия, распространяются как в толще песка, так и по его поверхности со скоростью 120–150 метров в секунду, то есть почти в три раза медленнее, чем в воздухе. Волны второго типа распространяются только по поверхности песка со скоростью 50 метров в секунду.

Так вот, у этих скорпионов нашлись органы, способные воспринимать слабые волны вибрации. На их лапках находятся многочисленные волоски с отходящими от них нервами, улавливающие волны сжатия. Если тонкой щетинкой дотронуться до любого из волосков, информация об этом будет тотчас передана в соответствующий нервный ганглий. Кроме того, на лапках скорпиона имеются и щелевые рецепторы, улавливающие приход поверхностной волны. Отправляясь на охоту, пустынный скорпион не залезает ни на камень, ни на ветку кустарника, а затаивается на поверхности песка.

Итак, зашло солнце, и на пустыню опустилась ночь. Скорпион дождался, когда песок остынет, выбрался из своего убежища, принял охотничью позу и замер с широко расставленными ногами. Вскоре где–то в песке проснулся пустынный таракан и шевельнул передними лапками. Его движения породили вибрацию песка. Первыми до скорпиона добежали волны сжатия. Они распространяются так быстро, что скорпион не может понять, какая из его лапок первой уловила их приход. Для скорпиона они лишь сигнал начала охоты.

В следующее мгновение до скорпиона добираются медленные поверхностные волны. Скорпион замечает, какая из лапок первой уловила их приход, поворачивается в ее сторону и делает короткий бросок. Установить точное местоположение таракана скорпиону с первой попытки не удается, и после каждого броска он на мгновение замирает, «прислушиваясь» к вибрации и уточняя, откуда приходят ее волны.

Когда охотник оказывается непосредственна над своей жертвой, волны вибрации будут одновременно приходить ко всем его восьми лапкам. Это его обескураживает, он вертится на одном месте, делает короткие броски в сторону, но наконец догадывается, в чем дело, и несколько раз вонзает свои клешни в песок, пока ему не удастся нащупать и схватить добычу. Тогда охотник поспешно выкапывает таракана, убивает, вонзив в его тело жало, и приступает к обеду.

Охотнику важно не только знать, в каком направлении следует вести поиск добычи, но и на каком расстоянии она находится. Об этом скорпиону тоже рассказывают волны вибрации. Ему нужно только сравнить, как скоро после прихода волны сжатия приходит поверхностная волна. Чем больше интервал между моментами прихода этих волн, тем дальше от охотника находится добыча.

Определить, где находится добыча, – дело сложное. Если охотник потерял одну ногу, ему будет значительно труднее понять, где находится добыча. Без двух ног найти дичь еще труднее. Потеряв половину ног, скорпион охотиться уже не сможет.

Ориентирование по вибрации имеет только один недостаток – незначительная дистанция обнаружения. При этом охотник не может ходить и разыскивать дичь и вынужден ждать, когда добыча сама окажется недалеко от него. Ведь многие пауки и насекомые тоже имеют приспособления для улавливания вибрации. Они могут издалека услышать «шаги» приближающегося хищника и удрать или затаиться. Кроме того, «шум» собственных шагов мешал бы скорпиону улавливать вибрацию, вызываемую объектами охоты.

Любому животному необходимо не только вовремя услышать любой звук, но и совершенно точно знать, где находится источник звука, который оно услышало. Ведь, может быть, его произвел опасный хищник или, наоборот, желанная добыча.

А знаете ли вы, каким образом человек и животные определяют местоположение источника звука и источника запаха? Каков механизм этих процессов?

Мы – и люди, и животные – способны определять местоположение источника звука благодаря тому, что у нас два уха, расположенные на голове достаточно далеко друг от друга.

Когда звук одновременно попадает в оба уха, это значит, что его источник находится прямо перед нами. Другое дело, если звуковая волна сначала попадает в одно ухо, ближайшее к источнику звука, а немного позже добирается до второго. Эта разница во времени и есть главный источник информации о местонахождении источника звука. Когда в момент подхода звуковой волны человек стоит к ней боком, звук, чтобы добраться до второго уха, должен обогнуть голову. Предположим, что Путь до второго уха равен 20 см. Один сантиметр пути звуковая волна проходит за 30 микросекунд (мкс), а на весь путь ей потребуется 600 мкс, т. е. 6 десятитысячных секунды. Кажется, это так мало, что разницу во времени прихода звуковой волны в правое и левое ухо невозможно заметить. Однако мозг способен заметить и гораздо меньшую разницу. Когда источник звука находится всего лишь на 3° правее или левее средней линии тела, звук до второго уха добирается с ничтожной задержкой в 30 мкс, но мы улавливаем даже такой короткий интервал и достаточно точно определяем, откуда раздался звук.

image l:href="#image152.png"

К сожалению, этим способом можно определить местонахождение лишь низкочастотных источников звука. Слуховой аппарат высчитывает не просто разницу во времени прихода звука, как такового, а разницу во времени прихода одинаковых фаз звуковой волны.

Звук, как известно, – это волна, распространяющиеся периодические сжатия и расширения окружающей среды, в нашем случае воздуха. У низкочастотных звуков расширение воздуха и его последующее сжатие занимает достаточно много времени. Другое дело высокочастотные звуки. За одно и то же время воздух, через который идет высокочастотный звук, успевает совершить несколько циклов расширений и сжатий.

Поэтому при более высокочастотных звуках, имеющих более короткие волны, слуховые центры мозга начинают путаться. Например, звуку с частотой 10.000 колебаний в секунду, идущему к нам под углом 55°, чтобы обогнуть голову, нужно 450 мкс. Продолжительность цикла для этого звука равна 100 мкс, следовательно, огибая голову, звуковая волна успеет сделать 4,5 цикла. Однако до слуховых центров мозга информация о 4 полных циклах звуковой волны просто не дойдет. Они будут оперировать разницей в 0,5 цикла и, естественно, не смогут правильно определить, где возник звук. Поэтому определить местонахождение источника высокочастотного звука человек этим способом не может. По времени прихода мы можем определить лишь местоположение источника звука с частотой до 1300 колебаний в секунду.

С физическими законами не поспоришь, но можно подыскать альтернативный вариант. Существует и другой способ определить, где находится источник звука. Для этого нужно сделать точную оценку его интенсивности. При звуках низкой частоты длина звуковых волн значительно больше размера человеческой головы. При 100 колебаниях в секунду она равняется 3,3 метра. Такая волна легко огибает голову. Другое дело, если волна маленькая. У звуков с частотой 10.000 колебаний в секунду длина волны всего 3,3 сантиметра. Такие звуки отражаются головой, и второе ухо, более отдаленное от источника звука, оказывается как бы в акустической «тени». Звук дойдет и до него, но значительно ослабленным.

Если источник звука находится под углом 15°, то для звука с частотой 1000 колебаний в секунду разница интенсивности составит 150%, а при частоте 15 000 колебаний в секунду – 900%. Сравнивать интенсивность звуков – более сложная задача, но уже для звуков с частотой 3000–4000 колебаний в секунду разность интенсивности достаточно велика, чтобы с ее помощью определить, откуда они доносятся.

Природа наделила животных большим набором дополнительных приспособлений, чтобы легче было выяснить, откуда раздался звук. Подвижные уши антилопы или козы поворачиваются до тех пор, пока звук не будет слышаться наиболее громко и одинаково обоими ушами. В этом случае положение ушей будет точно соответствовать направлению, откуда доносится звук. У некоторых животных каждое ухо способно двигаться независимо от другого. Благодаря этому они могут одновременно определять местоположение двух источников звука и следить за их перемещениями. Для локализации слабых звуков приходится поворачивать голову в сторону источника звука и действовать двумя ушами. Здесь срабатывает механизм конвергенции (сведения ушей), несколько напоминающий механизм конвергенции глазных яблок, с помощью которого мы судим об удаленности предмета. Это помогает уточнить, где находится возмутитель спокойствия, производящий шум.

image l:href="#image153.png"

Умение точно определить местоположение источника звука помогает в толпе или за шумным праздничным столом вести беседу с человеком, находящимся далеко, так сказать, через головы своих соседей, и при этом слышать именно его голос, а не речь людей, находящихся в непосредственной близости. Оказывается, мы можем избрать источник звука, находящийся в определенном месте и, отключившись от всего остального, вслушиваться только в него.

А если нырнуть?

Почему в подводном мире мы чувствуем себя неуютно? При определении в воде местоположения источника звука первым осложнением для человека является возросшая скорость его распространения. В воде скорость звука в 4,5 раза больше, чем в воздушной среде. Соответственно, в 4,5 раза сократится разница между временем прихода звука в одно ухо по сравнению с другим. Слуховые центры человеческого мозга вычисляют направление источника звука автоматически и не желают делать поправку на то, что их владелец перешел в другую среду. Не исключено, что они не получают об этом информации. Вероятно, она просто не предусмотрена. Наша жизнь очень тесно связана с воздушной средой, поэтому сравнение времени прихода звука в правое и левое ухо под водой оказывается непригодным для определения его источника.

Мало того, что по времени прихода звука в каждое из ушей, человек ориентироваться в подводном мире не может – ориентировка по интенсивности звука в воде также невозможна. Дело в том, что ткани тела и даже кости по звукопроводности гораздо ближе к воде, чем к воздуху. Звуковые волны, наткнувшись на человеческую голову, погруженную в воду, отражаются от нее слабее, чем в воздухе. Под водой звуковой волне нет необходимости ее огибать. По костям черепа она пробирается прямо в святая святых слухового анализатора – во внутреннее ухо. Заметного ослабления звука при этом не происходит, а эффект звукомаскировки будет отсутствовать. В воде голова для звука прозрачна и не «отбрасывает акустическую тень». Таким образом, оба механизма, позволяющих наземным животным устанавливать местоположение звука, под водой не работают.

Другое дело – китообразные. Они в подводном царстве не испытывают подобных затруднений. Природа, тысячелетиями шлифуя и совершенствуя их слуховую систему, нашла блестящее решение вопроса. Среднее и внутреннее ухо дельфинов не вмонтировано в кости черепа, как у всех сухопутных существ. Замурованные в особое, чрезвычайно твердое костное вещество, звукоприемные устройства в виде отдельных образований, названных буллями, подвешены к черепу на специальной сухожильной связке. Для большей надежности булли отделены от черепа специальными полостями, заполненными пеной из беловатой эмульсии.

image l:href="#image154.png"

У усатых китов, в первую очередь у полосатиков, связь черепа со слуховой костью, хотя и незначительная, сохранилась, однако специальная звукоизоляция препятствует переходу звука с черепа на буллю. Полностью независимые друг от друга звукоприемники правого и левого уха превосходно приспособлены для определения местоположения источников звука. Если бы инженеров попросили переделать внутреннее ухо современных наземных позвоночных животных, чтобы им можно было пользоваться под водой, они, несомненно, поступили бы аналогичным образом.

Глаза–путешественники

Удивительные изменения претерпевают в течение жизни глаза некоторых рыб. Мальки у большинства рыб, как бы причудливо ни выглядели взрослые, формой тела похожи на обычных, привычных нам «рыбешек». И глаза у них расположены по бокам головы, как положено рыбам. При этом каждый глаз видит только то, что находится с его стороны, поэтому «нормальные» рыбы одновременно двумя глазами видеть не могут. Но есть и такие рыбы, которые во взрослом состоянии начинают вести донный образ жизни. Эти рыбы–засадники часами лежат на дне, поджидая добычу. Форма тела и головы у таких рыб меняется. Они становятся плоскими, чтобы удобнее было лежать на песке, а глаза перебираются на лоб. Теперь рыба на все смотрит сразу двумя глазами, направленными вперед и вверх.

Длинное путешествие проделывает глаз у камбалы. Эта донная рыба, как известно, лежит не на брюхе, а на боку. Естественно, глазу, оказавшемуся на нижней стороне тела, совершенно не нужно смотреть в песок, и он постепенно «переползает» на другую сторону головы. У взрослых камбал одна сторона тела слепая, зато другая имеет два глаза.

image l:href="#image155.png"

Камбалы разных видов

Большие путешествия совершают глаза глубоководных рыб идиакантов. Самки у них достигают 40 см в длину, у них тонкое тело, крупная голова и огромная зубастая пасть. Рыбка может заглатывать добычу гораздо толще себя и при этом чудовищно раздувается. Самцы значительно мельче. У них нет зубов, и, став взрослыми, они перестают питаться. У самца и самки обычные по величине и нормально расположенные глаза. Другое дело личинки этих рыб. Они имеют тонкое длинное тело, крохотную головку и глаза, сидящие на стебельках длиной в треть тела рыбки. Ученые пока не знают, помогает ли им такое устройство глаз лучше ориентироваться в подводном царстве. Зато о другой их функции известно доподлинно. Мальки используют глаза как подводные крылья. Они позволяют личинкам парить в толще воды, не затрачивая дополнительной энергии. По мере роста личинки глаза приближаются к голове и наконец занимают положенное им место.

Меняют свое место и глаза лягушек. У головастиков маленькие глазки расположены по бокам головы и углублены в кожу, а у взрослой лягушки они становятся большими, перебираются на верхнюю часть головы и выступают из черепа.. Благодаря этому сидящая лягушка хорошо видит всё, что происходит спереди, сбоку, сверху и сзади, причем значительная часть пространства видна ей одновременно двумя глазами. Лишь узенькая полоска земли возле самой лягушки выпадает из ее поля зрения. Причина «переезда» глаз понятна. Для головастика глаза большого значения не имеют. Это растительноядные существа и пищу могут находить с помощью обоняния, а взрослые лягушки живут охотой на всякую прыгающую и летающую живность.