Томилин А. Г. "История слепого кашалота"
Главная Библиотека Форум Гостевая книга

Как слепой кашалот мог "видеть" ушами?Человека немало удивил богатый «словарь» звуковых сигналов китообразных, используемых для коммуникации и связи. Но еще более интересными оказались сигналы ориентировки — ультразвуки, с помощью которых дельфины и кашалоты ориентируются под водой так же свободно, как дневные звери на суше при помощи зрения. Первоначально явление звуковой ориентации (эхолокация) было обнаружено у летучих мышей, ведущих ночной образ жизни.
Еще в 1793 г. итальянец Лаццаро Спалланцани, изучая способы нахождения разными животными дороги в темноте, открыл ошеломляющий факт: летучие мыши, даже лишенные зрения, порхали в совершенно темных комнатах, не задевая проводов с подвешенными на них колокольчиками. Эти слепые особи, выпущенные вечером на волю, возвратились утром в убежище со столь же туго набитыми желудками, как и зрячие животные. Как же они ловили насекомых? Разрешить «загадку Спалланцани» удалось лишь через полтора столетия, когда появилась новая электронная аппаратура, позволившая обнаружить, что летучие мыши издают звуки, лежащие за пределами слышимости человека. Короткий сигнал высокой частоты человек может услышать, как очень слабый звук, похожий на тиканье.
Во время полетов летучие мыши почти непрерывно издают пучки высокочастотных звуков (импульсы до 97 кгц в секунду), которые, отражаясь от твердых предметов, улавливаются как эхо и позволяют ориентироваться в окружающей обстановке. Ориентация по отраженным звукам (эхолокация) была открыта и у китообразных.
Как показали эксперименты, дельфины не только точно локализуют источник звука, но и с помощью своих высокочастотных сигналов и возвращающегося от них эха получают точную информацию об окружающих предметах, об их отдаленности и находят пищу в мутных водах, на значительных глубинах, и даже ночью. С этой целью они используют щелкающие ультразвуки по принципу частотных модуляций. Таким путем в хаосе морских звуков они безошибочно распознают собственное эхо. Принцип действия эхолокационного аппарата дельфинов ныне широко используется в технике в виде гидролокаторов или сонаров. Термин «сонар» происходит от начальных букв трех английских слов: sound — звук, navigation — навигация и range — дальность.
Такими приборами посылают звуковые импульсы в воду, а затем по обнаруженному эху определяют направление и расстояние до подводных лодок противника и до невидимых препятствий, опасных для навигации, таких как айсберги, мели, рифы, берег и т. п. На этом же принципе построена работа эхолотов при измерении глубин.
Первые эксперименты по изучению эхолокации дельфинов были проведены в Америке в местечке Вудс-Холл зоологами Шевиллом и Лоренсом над самцом-афалиной в небольшом мутном прудике размером 90 X 20 м. Посторонние звуки не мешали работе, а чтобы надежно исключить участие зрительного анализатора, опыты проводились ночью. В водоеме не было другой пищи кроме того, что давали самцу экспериментаторы. Голодный зверь моментально находил рыбу, которую ему бросали на поверхность воды. Он кидался на всплеск очень точно и с расстояния в 20 м делал ошибку лишь на несколько сантиметров.
Но ученые хотели знать, как дельфин находит предметы, которые сами не производят звука. Для выяснения этого вопроса подопытного самца обучили распознавать сигнал кормления: дельфин получал рыбу после удара о железную трубу или излучения ультразвука прибором возле кормовой площадки, которой служила плоскодонная лодка. Когда условный рефлекс закрепился, дельфина начали испытывать: подавали сигнал, но рыбу в воду не клали или подкладывали ee, когда он не ожидал этого. В первом случае дельфин подплывал к лодке и, не обнаружив рыбы, проплывал мимо. Во втором случае, когда рыбу опускали в воду очень тихо, без предварительного сигнала, дельфин обнаруживал ее сам, но не при помощи зрения. При своих поисках в темноте он издавал слабые поскрипывающие звуки, которые хорошо прослушивались в гидрофон как ряд щелчков, повторяемых с различной частотой, или как скрип двери, поворачивающейся на ржавых петлях*. Когда дельфин «скрипел», он почти всегда направлялся к рыбе, словно видел ее; двигаясь же молча, он к лодке не подплывал, даже если рыба была опущена в воду.

* Во флоридском океанариуме «Морская студия» афалины издавали скрипы, когда исследовали новые предметы в воде. Но значение этих звуков оставалось неясным, т. к. в танке, где жило много животных, было очень шумно. Поэтому эксперименты Шевилла и Лоренса с одиночным дельфином в Вудс-Холле были важным этапом к дальнейшему раскрытию секретов.

Стало ясно, что дельфины обнаруживают пищу с помощью высокочастотных «скрипов» и эха. Но на каком расстоянии? Ответ был получен в следующем опыте. От лодки перпендикулярно ее борту протягивали рыбачью сеть длиной в несколько метров и рыбу бесшумно пускали в воду в условиях темноты то с носа, то с кормы. Подопытный самец должен был заблаговременно решить, по какую сторону сети ему плыть, чтобы найти ожидаемую рыбу. Эту задачу он правильно решал с расстояния до 4,5 м. Дельфин оказался способным не только обнаруживать отдельные эхо своих «скрипов» от рыбки длиной 15 см (точнее от ее плавательного пузыря, «непрозрачного» для звука), но мог распознавать именно это эхо от всех прочих звуков, отраженных от берега, дна, камней, лодки и многих других предметов в пруду.
Окончательно проблема эхолокации китообразных была решена профессором Флоридского университета Уинтропом Келлогом и его сотрудниками. Эти ученые в специальной морской лаборатории близ гавани Аллигатор пытались выяснить: издают ли дельфины звуки вроде тех, что используются в сонарах; обладают ли они приспособлениями, позволяющими улавливать эхо собственных звуков, и реагируют ли на отраженные звуки; действительно ли дельфины используют звуковые сигналы для ориентации и нахождения пищи. С помощью сложной аппаратуры удалось на каждый из этих вопросов получить положительный ответ.
Наиболее близкими к сонарным звукам у афалины оказались щелканья (кликсы) от 5 до нескольких сотен в секунду с частотой до 170 кгц. Они вполне удовлетворяют требованиям эхолокации. На звуки частотой до 80 кгц дельфины давали 100% ответов (порог слышимости), но с увеличением частоты процент ответов падал.
Опыты проводились над двумя предварительно обученными афалинами Альбертом и Бетти в бассейне площадью 350 м2 и глубиной до 2 м. Мягкое илистое дно и стенки бассейна хорошо поглощали звуки и не давали эха. Дельфины, плавая, взмучивали воду так, что видимость при экспериментах не превышала 35 — 85 см. Эксперименты проводились ночью. Все было предусмотрено, чтобы животные не могли видеть действий человека ни в воде, ни в воздухе. Звуки их записывали специальной аппаратурой. Предметы погружали в воду за фанерным экраном. Если в водоеме было спокойно, дельфины лишь изредка издавали скрипы или щелканья — поисковые серии звуковых импульсов. Они длились 1 — 5 сек. с интервалом в 10 — 20 сек., а длительность отдельного импульса в серии составляла одну миллисекунду. При холостом всплеске о поверхность воды (например, при выливании лишь нескольких капель жидкости) дельфины тотчас же издавали одну короткую серию скрипов и замолкали. Если на поверхность бросался погружающийся несъедобный предмет, то вслед за первой серией щелканий издавалось еще несколько серий с промежутками в 1 — 2 сек. Но когда этим брошенным предметом оказывалась рыба, следовал целый залп звуковых серий, частота импульсов возрастала до нескольких сотен в секунду, и дельфин направлялся к рыбе. Приближаясь к добыче, он, не переставая лоцировать, покачивал головой из стороны в сторону на 10°, как бы прицеливаясь на объект посредством отраженного звука.
Еще больше были удивлены экспериментаторы, когда афалины оказались способными различать в темноте погруженные предметы в зависимости от размеров. Крупной кефали (30 см) Альберт и Бетти явно предпочитали вдвое меньшего пятнистого горбыля. Если погружали обеих рыб вместе, афалины почти всегда устремлялись к предпочитаемой рыбе: в первых 16 испытаниях Альберт ошибся только четыре раза, а в 140 последующих — ни одного раза! Когда горбыля подвешивали позади стеклянного экрана (он был виден глазом, но недоступен для эхолокации), а кефаль — впереди экрана (она была доступна для ультразвукового распознавания), то дельфин никогда не пытался ловить горбыля и довольствовался только кефалью.
В бассейне, где нельзя было видеть, дельфины пользовались эхолокацией также во время обхода препятствий. В темную воду подвесили 36 полых металлических стержней: их разместили в шесть рядов, по шесть штук в каждом, на расстоянии 2,5 м друг от друга, и в мутную воду опустили афалину; она плавала между стержнями по 20 мин. в каждом испытании. В первом опыте дельфин задел стержни четыре раза, во втором — три раза, а в остальных — ни разу. Между стержнями афалина плавала даже быстрее, чем в свободном бассейне; при этом звуковые импульсы издавала непрерывно.
В последующих опытах в Калифорнийском аквариуме Норрис со своими сотрудниками обучил одну афалину плавать между препятствиями с резиновыми наглазниками и принимать пищу по сигналу. Как только подавали сигнал кормления, в гидрофон слышались щелкающие звуки афалины (16 импульсов в секунду). Эхолоцирующий дельфин с закрытыми глазами без труда ловил добычу. Частота щелканий увеличивалась по мере приближения животного к рыбе. Однако рыбу дельфин захватывал лишь в том случае, если она оказывалась не ниже уровня его верхней челюсти, т. е. попадала в зону локации. С помощью поскрипываний животное легко различало желатиновую капсулу, наполненную водой, от куска рыбы той же величины. Приближаясь к добыче, зверь так же покачивал головой как и в опытах Келлога. Несмотря на наглазники, дельфин точно, не касаясь телом, проплывал между многими металлическими брусьями, подвешенными через промежутки в 1 — 2 м, и по сигналу подплывал к микрофону.
Насколько важна для китообразных звуковая ориентация, показывает простое наблюдение: дельфины в неволе терпят, когда их глаза закрывают наглазниками, но неистовствуют, несмотря на все свое миролюбие, если им закладывают уши или дыхало; они бьются до тех пор, пока не сбрасывают препятствие, мешающее эхолокации. Аналогично этому ведут себя летучие мыши, свободно поднимающиеся в воздух с залепленными глазами, но даже не пытающиеся это делать, если им что-либо мешает воспринимать и издавать звуки.
Таким образом, на основании опытов был сделан общий вывод, что эхолокация у китообразных — основной способ распознавания объектов, погруженных в воду, с помощью акустических сигналов. Главную роль в этом играют короткие серии звуков — импульсы (от 5 до более 100 в сек.) варьирующей продолжительности на очень высокой частоте (от 20000 до 170000 гц). Эти серии напоминают щелканье, треск или скрип дверных петель и используются для гидроакустического «ощупывания» окружающих (особенно незнакомых) объектов, препятствий и пищи. Для определения глубины воды, близости берега и льдов, предотвращения столкновений с кораблями — используются продолжительные (от 1 до 5 сек.) импульсы с меняющейся частотой (от 7 до 20 кгц).

Афалина с закрытыми глазами: точно обходит препятствия, быстро проплывая между стержнями (а), и подплывает по сигналу к микрофону (б)

По К. Норрису, Дж. Прескотту, П. Аза-Дориану, ... Перкинсу
[текст на оригинале повреждён - В. П.]

Для эхолокации ультразвуки имеют преимущества, так как они не сбиваются посторонним шумом и многочисленными звуками низких частот.
Способность к гидролокации у прибрежных видов китообразных, чаще соприкасающихся с дном, развита лучше, чем у пелагических (т. е. животных открытых вод). У зубатых китов, вылавливающих добычу поштучно, эхолокация — основной способ добывания корма. У дельфинов эхолокатор для обнаружения предметов аналогичен гидролокационому аппарату, применяемому в морской практике, но обладает более высокой устойчивостью к помехам, большей шириной спектра излучаемых колебаний, богатством модуляций по интенсивности и частоте повторения. Однако предельная дальность действия такого локатора неизвестна.
Звуковые сигналы китообразных, отражаясь от разных объектов и проходя различные расстояния, приходят к органу слуха с различными частотами. Это расширяет возможности «звукового разглядывания» предметов. Но все же еще не ясно, каким образом китообразные среди хаоса звуков отличают собственное эхо и по отраженным звукам различают величину и даже качество предметов.
Этот вопрос изучен еще недостаточно, но здесь кое-что могут подсказать рукокрылые животные — летучие мыши. Недавно шведский исследователь Нордмарк раскритиковал упрощенное представление об эхолокации рукокрылых: в темную комнату с натянутыми тонкими проводами он пускал летучую мышь и, чтобы нарушить ее ориентацию, воспроизводил свойственные ей высокочастотные звуки. Однако никакой дезориентации не наблюдалось: летучая мышь при полете в темноте проводов не задевала. Оказалось, что летающий зверек испускает три звука различной частоты с промежутками в 0,01 — 0,015 сек. Если ближнего препятствия нет, эти звуки создают определенную тональность, но даже при небольшом препятствии тональность нарушается. По изменению тональности летучая мышь распознает величину и точное местонахождение препятствия. Нечто подобное возможно и у дельфинов в случаях ближней ориентации.
В опытах Келлога афалин тоже пытались сбивать записанными ранее на пленку громкими сигналами самих дельфинов, но афалины без труда отличали свои истинные сигналы от искусственно воспроизведенных помех.
Вероятно и здесь помогает тональность. Не этим ли объясняется «пристрастие» дельфинов к музыке и их явное «неуважение» к атональным сумбурным звукам?
23 мая 1963 г. ТАСС передало для газеты «Известия» следующее любопытное сообщение под заголовком «Дельфины и джаз». «Теплоход «Ковель» находился в Красном море. Радист включил судовую трансляцию, и из репродукторов полились звуки вальса. Около двадцати минут, пока над волнами звучала приятная мелодия, дельфины, которые неравнодушны к музыке, плыли совсем рядом. Но вот из репродуктора раздались резкие звуки; среди магнитофонных записей на пленке оказалась музыка западного джаза. И дельфины, словно по команде, умчались в сторону».
Тот факт, что некоторые звуки привлекают дельфинов, подтверждался неоднократно. Новозеландский журналист-биолог Антони Алперс в замечательной книге «Дельфины и мифы» рассказывает, что греческие моряки иногда обращаются к афалинам, громко выкрикивая «Василь», и те, услышав, останавливаются как вкопанные с выставленной головой, чтобы посмотреть, кто их звал, а при повторном зове подплывают к судну. Этот же биолог описал следующий случай. Греческий рыбак, находясь в лодке, слушал портативный радиоприемник: музыка привлекла дельфинов, которые подплыли вплотную к лодке. Но когда приемник был переложен на другое место и программа была изменена, дельфины исчезли.
Подобная музыкальная склонность была известна еще в древности. Греческий поэт Пиндар (522 — 422 гг. до н. э.) уже отмечал, что дельфинов привлекают звуки флейты или лиры. Римский ученый и писатель Плиний Старший (23 — 79 гг. н. э.) отмечал в своей 37-томной «Естественной истории», что дельфины любят музыку, пение и особенно звуки водного органа. У древних римлян этот сильно звучащий музыкальный инструмент использовался на открытых сценах во время торжеств и зрелищ, которые происходили иногда и вблизи моря. Короткие трубки водного органа, как теперь хорошо известно, дают ультразвуковые вибрации, которые, по предположению Алперса, и могли привлекать дельфинов.
Уже давно заметили, что дельфинов располагают к себе также тонкие свистовые звуки (вспомним, что свист — это сигнал группирования дельфинов и сбивания их в стайки). В начале XX в., когда на Черном море был развит стрельный промысел, турецкие и русские дельфиноловы Батумского района посвистыванием привлекали афалин к фелюгам и стреляли в доверчивых животных. Но дельфины вскоре научились распознавать опасность и перестали реагировать на подобный свист.
После того как мы познакомились с эхолокацией, нам становятся ясными многие казавшиеся таинственными явления в жизни китообразных. В связи с гидролокацией было выяснено, почему дельфины даже в мутных водах и ночью не попадают в мелкоячеистые сети, но хорошо ловятся в крупноячеистые. Размер ячеек 7,5 X 7,5 или 8 X 8 см лежит на пределе разрешающей способности локационного аппарата дельфинов, и эхо от такой «прозрачной» сети улавливается ими уже плохо. Тем не менее дельфины, обметанные даже крупноячеистой сетью, находят из нее выход, если в снасти имеется отверстие или если верхний край ее погружен в воду. Через такой проход обычно уходит все стадо.
Нет больше ничего таинственного и в том, что дельфины могут безопасно резвиться на минных полях, не касаясь смертельно опасных предметов. Но почему не помотает эхолокация маленьким бесперым свиньям — самым миниатюрным дельфинам, которых ловят железными крючьями в рекax? Все дело здесь в хитрости человека: крючья подвешиваются вне сферы действия эхолокации, т. е. в воздухе, над самой водой на лине, протянутом через реку: животные налетают на острые крючья в момент выныривания для дыхания.
С помощью эхолокации косатки и белухи своевременно распознают угрозу «ледового плена». Но изредка «просчеты» все же бывают. Например, несколько лет тому назад в Антарктике зимовали в полынье 60 косаток. Звери были привлечены сюда тюленями-крабоедами и малыми полосатиками. Через четыре месяца, когда хищников, казалось, ожидала неминуемая гибель от голода, они прорвались через пояс льда шириной 65 км. В этом им, конечно, помогло эхолоцирование и обнаруживание небольших полыней, щелей и трещин во льду, необходимых для дыхания. Белухи, как и нарвалы, бесстрашно проходят под льдами значительные расстояния и с большим искусством находят с помощью звукового распознавания свободные участки воды, небольшие полыньи и даже «продухи» ластоногих, а при отсутствии всего этого разыскивают достаточно тонкий лед, чтобы пробить его своими силами. Белуха это делает спиной, а нарвалы — длинным бивнем, которым наносят удары снизу. Когда же складывается особо тяжелая ледовая обстановка, белухи способны пережидать более благоприятное время даже в небольших полыньях, что нередко наблюдается в районах Белого моря, Новой Земли, Шпицбергена и Гренландии.
Теперь, когда мы узнали о слухе и о способах звуковой ориентации китообразных, нас уже не может удивить история слепого кашалота — ни тот факт, что животному, лишенному зрения, удалось достичь крупного размера, ни то обстоятельство, что он сохранил нормальную упитанность: ведь слепой кашалот превосходно «видел» своими ушами. Благодаря звуковому локатору зубатые киты действуют точно и в мутной воде «разглядывают» окружающее при помощи звуков.
Вот почему обходится без зрения слепой речной дельфин, живущий в мутном Ганге, видимо, обладающий превосходным эхолокационным аппаратом. Не мешает слабо развитое зрение и китайскому речному дельфину.
Возникают два вопроса: как изменяется действие гидролокатора у зубатых китообразных с изменением расстояния до лоцируемого объекта и как осуществляется гидролокация у усатых китов, не издающих ультразвуковых импульсов?

Ультразвуковой прожектор дельфинов и сверхдальние сигналы китовВ поведении эхолоцирующего дельфина-афалины ученые заметили небольшую, но важную деталь: приближаясь к добыче, он покачивает головой, совершая дугу около 10—20°, и как бы нацеливается на рыбу своим звуковым лучом. Это было первым указанием на то, что звуковые волны дельфины посылают направленно. Как же это осуществляется? Американские исследователи Вильям Эванс и Джон Прескотт в 1962 г. предположили, что выпуклая жировая подушка, расположенная на челюстных и межчелюстных костях, и вогнутая передняя поверхность черепа дельфинов действуют как звуковая линза и рефлектор. Эти органы концентрируют сигналы, излученные воздушными мешками, связанными с носовым каналом, и в виде звукового пучка направляют их на лоцируемый объект*. Гипотеза звуковой линзы красиво объясняет точность, прицельность и даже дальность эхолокации. У рыб звук отражает прежде всего их крошечный плавательный пузырь, присутствие которого дельфины «чуют» с расстояния в несколько десятков метров. П. Т. Асташенков указывает, что эти млекопитающие могут обнаруживать стаю рыб и различать их породу на расстоянии трех километров. Однако нельзя пока утверждать, что достигается это именно посредством эхолокации, а не благодаря звукам, производимым самой стаей.

* На основе этих взглядов на Западе недавно возникла «теория звукового поражения добычи»: дельфины якобы оглушают рыб давлением сфокусированных звуков, которые действуют как «ультразвуковая пушка». Никаких реальных основ для этой теории нет, кроме желания «оглушить» читателя. Все это очень напоминает миф по поводу использования лазеров — приборов для усиления световых волн — в качестве «лучей смерти»: с помощью луча рубиновых лазеров некоторые зарубежные ученые всерьез рассчитывали уничтожать ракеты в полете — плавить боеголовки. Однако расчеты показали, что для претворения этих замыслов в действительность понадобилось бы увеличить мощность современных лазеров в 100 миллиардов раз! Остается теперь подсчитать, во сколько же тысяч раз дельфину понадобилось бы усилить издаваемые им звуки, чтобы поражать добычу своей «ультразвуковой пушкой» с того расстояния, на каком он производит эхолокацию.

Несмотря на свою привлекательность, гипотеза звуковой линзы осталась без ясных доказательств. Эванс и Прескотт представили в качестве доводов лишь следующий эксперимент: они отрезали головы у двух дельфинов и через гортань и носовой канал пропускали десять литров воздуха под давлением в 1,5 атмосферы. Полученный при этом звук был несколько сходен со звуком, который издают живые дельфины. Измеренное давление этих звуков на одинаковом расстоянии (38 см) от дыхала в разных секторах показало лишь их слабо выраженную направленность.

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 E. В. Романенко, А. Г. Томилину, и Б. А. Артеменко

Чтобы выяснить роль головы обыкновенного дельфина в концентрировании звуковых колебаний, Е. В. Романенко, А. Г Томилин и Б. А. Артеменко провели эксперименты и с помощью их доказали, что череп и мягкие ткани головы дельфинов играют роль акустического прожектора и звуковой линзы. Эти эксперименты были проведены на Черном море летом 1963 г. в небольшой бухте вблизи рыбного завода. Испытывали, как концентрируют звуки очищенный череп и целая голова обыкновенного дельфина в морской воде на глубине одного метра. В обоих случаях излучатель звука (шарик из титаната бария) помещали в область расположения воздушных мешков — к переносице головы или черепа дельфина. Излучатель подключали к звуковому генератору и получали колебания разной частоты. Колебания излучателя отражались от передней стенки черепа, проходили сквозь мягкие ткани и воду и воспринимались приемником, расположенным в полутора метрах от излучателя (см. рис.). 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 излучаемых звуков. 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 (см. рис. на стр. 101)
Основную роль концентратора звуков выполняет череп и дополнительную — мягкие ткани головы. Таким образом советские ученые доказали, что дельфины концентрируют и направляют свои акустические сигналы «ультразвуковым прожектором», роль которого выполняют череп и мягкие ткани головы. Чем выше частота импульсов, тем сильнее суживается звуковое поле посылаемого сигнала и тем выше точность локации. Именно в направленности сигналов таится секрет «ультразвукового разглядывания» дельфинами предметов на разных расстояниях.
Келлог в 1958 и 1959 гг. установил, что чем дальше дельфин находится от рыбы, тем ниже частота повторения излучаемых им локационных сигналов и, наоборот, чем ближе к рыбе, тем она выше. По-видимому, при сближении с добычей требуется возрастающая прицельность посылаемых импульсов. Дельфин, нащупав добычу, старается не выпустить ее из зоны ультразвукового лучка, и сближаясь с лей, возможно суживает звуковое поле. Движение к цели (к преследуемой рыбе) становится более точным, если усиливается направленность сигнала и эхосигнала. Следить за перемещением рыбы в области звукового луча приближающийся к ней дельфин может путем повышения частоты повторения импульсов локации. Не исключено, что это животное способно усиливать направленность сигнала путем повышения излучаемой им частоты, но это предположение требует экспериментального подтверждения над живыми китообразными.
Не известно, применяют ли дельфины высокочастотные импульсы и «ультразвуковой прожектор» для дальнего эхолоцирования. Не выяснено также, на каком максимальном расстоянии работает их гидролокатор и какие частоты используются при дальней локации. Хотя известно, что низкочастотные звуки распространяются в море дальше высокочастотных (они меньше поглощаются), тем не менее эхолоцирование, казалось бы, лучше достигает цели направленными (высокочастотными) звуками. Противоречие это будет разъяснено в будущем.

Направленность звука, формируемая черепом (сплошные линии) и головой (пунктирные) обыкновенного дельфина

По Е. В. Романенко, А. Г. Томилину и Б. А. Артеменко

Особенно слабо пока изучен вопрос об эхолокации усатых китов. Ведь они не производят высокочастотных колебаний, а между тем именно киты совершают огромные сезонные миграции, осуществление которых возможно лишь при отличной ориентации в океане. Голос усатых китов гораздо беднее, чем у дельфинов. Вместо скрипов и щелканий, используемых зубатыми китообразными для эхолокации, усатые киты издают звучные стоны и крики низких частот (менее одной тысячи герц в секунду). Если дельфины и кашалоты ясно отвечают на вибрацию, издаваемую звучащим механизмом, то у усатых китов таких ответных реакций пока не получено. При разыскивании пищи — массовых скоплений рачков — киты, по-видимому, не пользуются эхолокацией. Этот недостаток у них компенсируется высокоразвитой осязательной функцией волосков, сохранившихся на подбородке, а иногда и на голове.
Для лова малоподвижных рачков, скопляющихся в огромных массах и на большом пространстве, усатым китам вовсе не требуется столь же точный «нащупывающий аппарат», какой необходим зубатым китообразным для охоты с близкого расстояния на очень подвижную и одиночную добычу — рыб и головоногих моллюсков. Осязательные волоски усатых китов доставляют им необходимую информацию о пище на ближнем расстоянии не хуже, чем это делает гидролокатор зубатых китов. Однако все это не означает, что киты не прибегают к эхолокации вообще.
Для самой ближней ориентации они, по-видимому, не пользуются звуками, как дельфины, но на дальних расстояниях, особенно во время миграций, использование эхолокации не исключено.
В отличие от зубатых китообразных звукоизлучающий орган усатых китов устроен совсем по-другому; вместо одной у них две ноздри, а вместо нескольких тар воздушных мешков, связанных с носовым каналом, имеется огромный горловой мешок, открывающийся в верхнюю часть гортани. Возможно, что выдавливание воздуха из этого вместилища и пропускание его через гортанную щель и образует звуки низких частот, иногда очень своеобразные. Например, финвалы могут издавать звуки, как у флейты, от низкого до высокого тона, продолжительностью около одной секунды и повторяющиеся с нерегулярными промежутками в течение полминуты. Не исключено, что такие звуки могут быть использованы для эхолокации.
Способность усатых китов к звуковому «ощупыванию» предметов установили в 1962 г. американские исследователи Эванс и Эберхардт. С помощью звукозаписывающих механизмов они обнаружили у серого кита пульсирующие звуки частотой от 40 до 700 гц с амплитудной модуляцией и с наибольшей концентрацией энергии в области частот 80 — 300 гц. Звуковые импульсы в среднем продолжались 0,1 сек. и издавались группами (по 4 — 6 импульсов). При таком акустическом вооружении точность эхолокации усатых китов должна быть гораздо меньшей, чем у дельфинов. На какую же дистанцию рассчитан их гидролокатор?
Пользование звуками низких и средних частот дает усатым китам некоторое преимущество перед зубатыми в том, что позволяет им посылать сигналы на большие расстояния. Как известно, дальность распространения под водой звуков средней интенсивности определяется в 15 — 20 км, а ультразвуков — лишь в 3 — 5 км. Поэтому китам для дальней локации больше подходят не ультразвуки, которых они, кажется, и не могут производить, а звуки низкой частоты.
Миграции китов простираются на 5 — 10 тыс. км. Как они ориентируются в океане, когда покрывают такое огромное расстояние и из года в год возвращаются в одни и те же места? Очевидно, есть какие-то внешние раздражители, которые им помогают выходить к цели.
Что это за внешние раздражители и как информация о них поступает к мигрантам? Главным анализатором, улавливающим информацию (в том числе эхосигналы), необходимую для правильного движения к цели, служит орган слуха. Во время эхолокации характер и рельеф дна, впадины, подводные хребты, глубина воды, близость берега и другие особенности окружающей среды, вероятно, приобретают значение ориентиров на далеком пути животных. На подобные ориентиры, как на внешние раздражители, у мигрирующих китов, по-видимому, вырабатываются соответствующие рефлексы, которые играют решающую роль при выборе нужного направления в миграционных переходах. Это и приводит китов из года в год в одни и те же области, районы и даже в некоторых случаях в определенные заливы и бухты. Высокоразвитая нервная система китообразных и их способность очень быстро вырабатывать условные рефлексы вполне согласуются с таким представлением об ориентировке во время миграций.
В акустике есть одна область, которая может помочь в решении вопроса о дальней ориентации китов. Это — подводные звуковые каналы, открытые советскими учеными Л. П. Бреховских и Л. Д. Розенбергом в 1946 г. Оказывается, в океане есть «каналы-волноводы», по которым звуки, особенно низкочастотные и инфразвуки, проходят, не угасая, огромные расстояния порядка нескольких тысяч километров! В таком канале создаются особо благоприятные условия для распространения звуковых волн, отражающихся и от верхнего и от нижнего слоев воды разной плотности. Подводный звуковой канал образуется вследствие того, что с увеличением глубины в море понижается температура и повышается давление: при понижении температуры скорость звука уменьшается, а с увеличением давления — возрастает. В результате этого на какой-то глубине образуется зона, где звук проходит с минимальной скоростью. Здесь и возникает подводный звуковой канал, характеризующийся слабым поглощением и сверхдальним распространением звуков. Иногда он поднимается близко к поверхности океана.
Для китообразных подводные звуковые каналы могут иметь первостепенное значение, так как позволяют им во время миграций пользоваться звуковыми маяками дальнего действия. Такими маяками, например, могут быть грохот прибоя, очень постоянного близ океанических островов и выступающих мысов, или шум «ревущих сороковых широт» с их неперестающими штормами.
Таким образом, если в океане для китообразных не существует световых маяков, зато есть звуковые маяки, действие которых зависит от подводных звуковых каналов. По звуковым каналам, как по гигантским переговорным трубам, возможна сверхдальняя сигнализация китов. Не с таким ли сигналом был связан случай, когда гренландский кит за 36 км почуял ранение другого кита, в которого китобои всадили ручной гарпун (без выстрела)?
В связи с вероятным значением подводных звуковых каналов для дальней сигнализации обращают на себя внимание только что открытые исследователями США Шевиллом, Уоткинсом и Баккусом низкочастотные сигналы у настоящих полосатиков. Это очень ритмично повторяющиеся звуки, частотой около 20 гц в секунду и силой 70 — 76 дб. Акустики слышали их уже в течение 12 последних лет, но не знали их происхождения. Как издают такие сигналы киты и с какой целью — полностью не выяснено. Но, учитывая особенности дальнего распространения низкочастотных звуков, особенно по звуковым каналам, можно думать, что они играют важную роль в жизни китов.
Излишне говорить, что подводные звуковые каналы расширяют возможности сигнализации и эхолокации китообразных, позволяют китам-одиночкам даже в очень редких популяциях находить друг друга на значительных расстояниях в период гона и спаривания.
Но всегда ли безупречна ориентация китообразных в водной стихии?

"Трагедии" на сушеЕсли китообразные действительно великолепно ориентируются в водной среде, то почему возможно их обсыхание на берегах?
Уже с самой древности человека интригует одно загадочное явление. Оно заключается в том, что одиночные киты или дельфины либо целое стадо их подходят слишком близко к берегу, а затем совершенно непонятным образом, будучи вполне здоровыми, оказываются на суше. Не опровергают ли такие случаи теорию об эхолокации китообразных в естественной среде? Не ложны ли все представления об обнаруживании погруженных предметов с помощью эхолоцирования? Может быть опыты в морских лабораториях и аквариумах показали то, чего не бывает в море?
Сев на мель или очутившись вне воды, китообразные начинают сильно бить хвостом, впадают в панику и, как правило, погибают через разное время либо от перегрева тела (теплового удара) — у таких сосуды мозга бывают переполнены кровью, либо от удушья, после того как в их легкие попадает много воды. «Нахлебаться» водой животные успевают, когда прибой кидает их тело по отмели, и они, перевернутые набок, бывают вынуждены дышать иногда при погруженном дыхале. Сильные удары хвостом только глубже вгоняют их тело в песчаный грунт. Попавшие в беду животные издают громкие крики, а кашалоты голосят так, что их вопли слышатся за несколько километров.

Обсохший синий кит в гавани на острове Цейлон

Фото П. Дераниягала

Чтобы понять причины таких происшествий, следует строго различать обсыхания китообразных, сохранивших полную силу, от тех, что были выброшены на берег мертвыми или же погибающими. Принципиально это совершенно разные явления, и последние факты не требуют никаких разъяснений. Нас интересуют случаи только с нормальными животными, которые вследствие какого-то странного «просчета» выбрасываются наружу*. На берегу могут оказаться не только одиночки, но и группы из десятков и даже сотен голов. Молва о таких «бедствиях» быстро разносится в разные концы мира.

* К этой категории случаев можно отнести губительные заходы усатых китов в реки, узкие каналы и мелкие бухты, где они теряют ориентироику и оказываются выброшенными на берег. Памятное событие разыгралось в 1922 г., когда из Карибского моря в горло Панамского канала проник синий кит длиной 30 м. Навигация здесь задержалась на несколько часов, так как гигант углубился на 8 км и препятствовал судоходству. Срочно было вызвано военное судно. Оно расстреляло кита из пулеметов возле шлюзов Гатуна, отбуксировало его в море и там взорвало. Жители Енисейского севера в сентябре 1950 г. были свидетелями четырехдневного блуждания молодого (14,7 м длиной) финвала, зашедшего в реку Енисей и погибшего в 400 км от устья, недалеко от города Дудинка. В обоих случаях в ориентации китов были какие-то помехи, помешавшие им вернуться в море.

Осенью 1928 г. на восточном берегу Камчатки при спокойной погоде к устью Жупановского лимана приблизился зубатый кит «длиной 24 шага» с огромной головой и обсох на подводной песчаной кошке близ мыса Копыто в ста саженях от берега. Население поселка, заметив неподвижного, слишком высоко выставившегося из воды кашалота, высыпало на берег, спустило на воду шлюпки и открыло по нему ружейный огонь. В него было выпущено около 200 пуль. Затем рыбаки приблизились к беспомощному зверю, взобрались ему на спину и начали рубить топорами его хребет. Кашалот в ответ поднимал только хвост, но не мог сдвинуться с места. Чтобы быстрее расправиться со зверем, рыбаки подобрались к дыхалу на голове и, выждав момент вдоха, засунули глубоко в ноздрю весло, которым вращали как рычагом, пока кит не захлебнулся собственной кровью. Добычу подтянули к берегу, разделили на части и растащили по домам даже в соседние поселки. Радость рыбаков омрачило одно обстоятельство — трофей обладал слабительными свойствами. Все, отведавшие кашалотовое мясо и жир, в том числе и собаки, страдали затяжным расстройством желудка. Так памятно закончилось это событие.
Между прочим таким же свойством обладает жир нередко обсыхающих клюворылых китов. Еще в 1755 г. Степан Крашенинников указывал, что «оный жир не держится в желудке, а имеет свойство выплывать низом нечувствительно» и что поэтому камчадалы не едят его, но держат для угощения неприятных гостей и используют как лекарство от запоров.
Очень сильное впечатление производят «катастрофы» с целыми стадами кашалотов. На северо-западном берегу Франции животные вошли в гавань Одьерн 13 марта 1784 г. во время прилива и при сильном юго-западном ветре. Всего на песчаный берег было выброшено 32 кашалота, в большинстве самки. Звери оставались живыми несколько дней и издавали рев, который слышался более чем за четыре километра.
Аналогичное событие произошло на северо-западе Тасмании: в конце февраля 1911 г. на обширный песчаный пляж острова Перкинс выбросилось 36 кашалотов-самцов и одна самка. Полагают, что самка завела самцов в мелкие воды, и во время отлива стадо обсохло. Подобные же происшествия отмечались на берегах Средиземного моря, Голландии, Мексики, Калифорнии, а также в устьях рек Темзы (группа из 12 самцов), Эльбы (стадо в 17 голов), Луары (5 кашалотов) и т. д.
Чем же можно объяснять столь странные происшествия? Толкования давались разные. В древности Плутарх объяснял таинственную проблему обсыхания самоубийством животных. Много позднее это явление связывали с помешательством вожака, за которым следовало
стадо с болезнями, с питанием на мелководьях близ песчаных берегов в период шторма или в ночное время, а иногда с совершенно фантастическими причинами. Например, Грин — исследователь из Кейптауна, в 1945 г. объяснял обсыхание малой косатки на берегах Южной Африки неудачной попыткой разыскать тот предполагаемый исторический пролив в Индийский океан, которым будто бы эти животные пользовались в далеком прошлом.
Английский зоолог Фрейзер, изучая обсыхания на берегах Англии, пытался объяснять эти случаи сильными ветрами, которые подгоняли пищу китообразных к берегу; в связи с этим в опасной зоне оказывались и киты, преследовавшие добычу.
В 1937 г. мы интересовались обстоятельствами гибели китов на берегах Камчатки и установили, что обсыханию способствуют близкий подход китообразных к берегам, разность колебания уровня воды (значительные приливы — отливы, шторм, сильное волнение), легко размывающийся рельеф дна с барьерами, подводными песчаными косами, банками и т. п. Из всех обсыхающих животных наиболее спокойно и безвредно для себя переносят обмеление серые киты. Важным приспособлением против губительного обсыхания им служит килевидный выступ на нижней челюсти: опираясь им о грунт, обмелевшие киты могут противодействовать напору воды при прибое и приливе, и таким образом предотвращают настоящее обсыхание. Они могут, действуя таким образом, сползать в более глубокую воду.
Однако все эти обстоятельства не отвечали на основной вопрос — что нарушает великолепную ориентировку китообразных перед обсыханием и какова главная причина катастроф с этими животными?
В поисках ответа на эти вопросы голландский исследователь Ван Хил Дудок в 1962 г. проанализировал 133 случая одиночных и стадных обсыханий 26 видов китообразных*. Ему удалось выяснить обычную внешнюю обстановку, в какой происходят обсыхания, и почему в такой ситуации дает «осечку» эхолокационный аппарат китообразных.

* В этом списке не были упомянуты редкие случаи обсыхании малочисленных видов китообразных — карликового кашалота на берегу Техаса и Флориды, карликового гладкого кита в Тасмании, ремнезуба в юго-восточной Африке и полосатика Брайда на о-ве Кюрасао в Карибском море, а также нередкие обсыхания серых китов.

Места, где наблюдались обсыхания, разбросаны в различных частях земного шара; ими обычно оказывались низменные берега, подводные песчаные отмели, пляжи, галечники или участки илистых наносов, мысы, выступающие далеко в море. Обсыхание не обязательно происходит на песчаном грунте, но почти всегда в тех случаях, когда возникают затруднения в навигации животных в связи с помехами для эхолокации. Катастрофам обычно сопутствует непогода, сильный направленный к берегу ветер, высокая зыбь, жестокие штормы. Это обычная обстановка при обсыханиях. Уже давно были известны настоящие китовые ловушки.
У нас они сосредоточены в Охотском море и у берегов Камчатки. Еще петербургский академик А. Ф. Миддендорф писал, что киты очень часто обсыхают в Охотском море, где существуют высокие приливы. Особенно благоприятствуют обсыханию пологие илистые места, песчаные низменные берега, периодически заливаемые морем и легко размываемые водой. Стоит только киту, подошедшему с высоким валом прибоя, коснуться дна, 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 — А. Ф. Миддендорф и называет «китовыми ловушками». Опасные для китов места есть на берегах почти всех материков.
Ван Хил Дудок правильно объяснил, почему обсыхания бывают чаще всего во время непогоды, сильных ветров и штормов. Невероятно, чтобы в бурю китообразные не могли преодолеть зыбь и подальше отойти от берега. Это они могли бы сделать без всякого труда. Но во время шторма поднимается масса воздушных пузырьков и частиц песка и ила со дна. Ветер и волны, словно корабельный винт, взмучивают песчаное или илистое дно. Тогда эхолокационные сигналы дезориентируют китообразных. Вот почему дает «осечку» при непогоде их гидролокатор, прекрасно работающий в другое время. Таким образом, случаи обсыханий не опровергают явление эхолокации у китообразных, а, наоборот, подтверждают его.
Однако Ван Хил Дудок не объяснил группового обсыхания — гибели всего стада. Он считает, что причины одиночных и групповых обсыханий одинаковы, но с этим согласиться нельзя. Случаи со стадами гораздо более сложны, чем с одиночками.
Раскрыть секрет поведения группы при обсыхании помогли два случая, которые мы наблюдали на Черном море на острове Большой Утриш в июне 1963 г. Поздно вечером нам привезли для экспериментов семь живых дельфинов. Животных опустили в воду, привязав к берегу на расстоянии 20 — 50 м один от другого. В первое время дельфины очень интенсивно пересвистывались на разные голоса. Одному из них удалось порвать веревку, и он ушел в море. Но куда — не было видно, так как все это происходило ночью. Дельфина считали пропавшим. Однако утром метрах в 400 от берега, где были привязаны китообразные, мы увидели плавающего дельфина, который ушел вчера с привязи. Он, конечно, за ночь мог бы уплыть очень далеко и болтающийся на нем конец веревки не помешал бы этому. Что же помешало ему уйти подальше в море? Очевидно, это были сигналы бедствия, которые подавали шесть привязанных животных. Дельфин не покинул района даже тогда, когда к нему приблизилась лодка. Несмотря на то, что он совсем недавно испытал «ужасы» лова сетью и грубое обращение людей, он подпустил к себе пловца и позволил поймать себя «голыми руками». Его погрузили на лодку и снова доставили к берегу.
В этот же день на Большом Утрише был аналогичный случай с дельфином из той же партии. Трех животных (одного в тяжелом состоянии) поместили в неглубокий бассейн — «ковш», связанный с морем проливчиком. Дельфины плавали вместе в течение нескольких часов, причем два раза один из них выталкивал слабого к поверхности. Но вот одному из трех удалось выйти через пролив на свободу. Тем не менее он, очутившись за пределами «ковша», не удалился прочь от берега, хотя мог это сделать очень просто, а упорно продолжал плавать возле входа в «ковш». Очевидно, его удерживали сигналы слабого животного. К нему подплыл купальщик и, как и в первом случае, поймал без всякого противодействия со стороны зверя. Этот момент нам удалось заснять на кинопленку. Оба приведенных примера показывают удивительную доверчивость дельфинов.
Интересный случай обсыхания семи обыкновенных дельфинов на берегах Новой Зеландии описал Антони Алперс в своей книге «Дельфины, мифы и млекопитающие». Это произошло на скалах острова Грейт-Барьер в заливе Хаураки близ поселка Трайфена. Когда заметили животных в беде, одни из них лежали в воде на камнях, а другие еще свободно плавали, причем у одного кровоточил бок, а у другого — рот. 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 некоторые из дельфинов, услышав сигналы освобожденных, приплывут к ним сами, а те, которые не смогут этого сделать, будут по очереди 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. После беспокойной ночи и дня из группы в живых остались только два дельфина. Забота со стороны людей помогла им выправиться: вначале они в воде без поддержки поворачивались на бок, но потом даже смогли быстро плавать. Тогда люди выпустили их на свободу обоих вместе. Так как удерживающих сигналов больше не раздавалось, пара свободно уплыла в море и скрылась.
Таким образом сигналы бедствия (инстинкт сохранения вида) и здесь не позволили животным покинуть своих сородичей в беде*.

* Инстинкт сохранения вида безусловно очень полезен для популяции (населения) вида, но в редких случаях для отдельных особей или небольших групп он может оказаться гибельным, как, например, при стадных либо одиночных обсыханиях. Такие случаи лишь подтверждают относительный характер любого приспособления в живой природе.

Примеры с обыкновенными дельфинами подсказывают, как происходит массовое обсыхание и у других видов китообразных.
В этом отношении показательно обсыхание малых косаток в 1934 г. на о-ве Цейлон в заиленной мелководной 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 животные проплавали несколько суток и погибли один за другим. Почему же малые косатки не могли свободно выйти в море? Очевидно, их локационный аппарат не мог работать достаточно эффективно из-за мягкого и легко взмучиваемого дна, поглощавшего эхосигналы. Поэтому несколько животных оказались на мели. Этого было достаточно, чтобы сигналы бедствия, издаваемые животными, помешали остальным разыскать выход на чистую воду, и катастрофа распространилась на всю группу.
Самое грандиозное обсыхание дельфинов этого же вида произошло в Аргентине близ курортного городка Мар-дель-Плата 10 октября 1946 г. после штормов. Драма разыгралась на песчаном пляже, куда выбросилось 835 малых косаток. Лишь на протяжении 200 м по линии берега насчитывалось около сотни животных. Большинство в стаде составляли самки, некоторые из них тут же родили детенышей. Большая часть дельфинов погибла быстро, меньшая — долго билась на пляже, и лишь немногие дожили до конца следующего дня. В Мар-дель-Плата не было установки для переработки жира, поэтому местные власти из санитарных соображений отбуксировали туши погибших далеко в море. Так как вскрытые желудки оказались пустыми, было решено, что малые косатки погибли от голода, наступившего из-за длительных бурь, разогнавших головоногих моллюсков и рыбу. На самом деле, конечно, буря не могла вызвать физического истощения животных: возбужденным китообразным свойственно отрыгивание пищи (отсюда — пустые желудки), а от голода на какое-то время они застрахованы запасами подкожного жира. Обсыхание здесь развивалось, по-видимому, типичным образом: вначале оно коснулось немногих одиночек, а затем «по цепной реакции» и всех остальных.
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 экземпляров, на острове Веланай близ Цейлона — 167 особей и т. д. Но всюду обсыхание в общих чертах происходило одинаково: внешние условия затрудняли звуковую ориентацию и приводили к гибели одиночек, а сигналы последних, удерживая в опасных местах сородичей, вызывали в конце концов гибель всего стада.

Стадо гранд, погибшее на песчаном берегу

Фото К. Норриса и Д. Прескотта

Приблизительно так же обсыхают и стада гринд (см. рисунок на стр. 113). Разберем лишь один пример, описанный шотландским зоологом Коком. Обсыхание произошло 14 марта 1955 г. на острове Уэстрей в группе Оркнейских островов. Стадо зашло в мелкий пролив с глубиной около пяти метров и почти пять суток проплавало между двумя островами. С севера и с востока каждый день можно было найти широкий выход к морю, но животные не воспользовались этой возможностью, и в результате две группы — 16 и 37 голов — очутились на отлогом каменистом берегу в 50 м одна от другой. Кроме того, на протяжении километра было разбросано несколько одиночек. Обсыхание произошло следующим образом. 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 и был тот самец, которого в пятницу видели на рифах со следами порезов. Сигналы обсохшего самца, а может быть и других ослабевших животных, могли быть причиной задержки группы в роковом проливе. Вслед за тем на берегу очутилось 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 случаев раскрывает главную причину стадных обсыханий китообразных.
Сигналы бедствия нескольких обсохших особей, которые попали в беду из-за помех в эхолокации, мешают спастись стаду и вынуждают его в конце концов разделить печальную участь одного или двух пострадавших. Стремясь им помочь, стадо подходит к губительному месту и при соответствующих условиях (ветер, грунт и т. п.) остается на берегу, а затем погибает.
Чем же стадо может помочь обессиленному животному, издающему сигналы бедствия и почему оно так сильно реагирует на подобные призывы? Ответ на этот вопрос мы найдем в следующей главе.

Как киты и дельфины оказывают "первую помощь" пострадавшим? Летом 1946 г. на черноморских дельфиновых промыслах мы изучали дыхание обыкновенного дельфина. Как известно, после дыхательного акта (выдоха-вдоха) дыхало дельфина, как и у всех китообразных, закрывается и наступает сравнительно долгая дыхательная пауза (0,5 — 1 мин.). На это время животные погружаются в толщу воды до следующего дыхательного акта. Во время дыхательной паузы дыхало остается плотно закрытым и открывается лишь на долю секунды в момент выдоха-вдоха.
Нас интересовал вопрос — что будет, если в дыхательные пути дельфинов попадет вода. Для этой цели мы заливали им воду в трахею и бронхи с помощью эластичной резиновой трубки и резиновой груши. У всех наземных зверей при таком условии возник бы немедленно рефлекс кашля. У дельфинов же никакого кашля не наступало, а вода в виде фонтанчика выбрасывалась наружу при выдохе, но не сразу, а лишь после нормальной дыхательной паузы, и не за один выдох, а за несколько дыханий, отделенных обычными паузами. Таких фонтанов было меньше, если жидкость вводили в бронхи во время дыхательной паузы, и больше, если это делали в момент очень короткого вдоха.
Но как сделать, чтобы не пережидать всей дыхательной паузы, а вызывать такой фонтан в нужный для нас момент, например для того, чтобы сфотографировать его? Случайно мы обнаружили, что если на дельфина плеснуть водой, он тут же производит выдох-вдох. Решив, что дело тут в смене среды, мы опустили живого дельфина в воду и, взяв за плавники, стали его быстро то выставлять на воздух, то погружать в воду. При каждом выставлении дельфин обязательно производил выдох-вдох (см. рис. на стр. 117). Таким образом, в нашей стране на 10 лет раньше, чем заграницей, был открыт «рефлекс выныривания» (см. Зоологический журнал, 1948, том 27, стр. 60). Он заключается в том, что китообразные открывают дыхало и совершают дыхательный акт каждый раз, когда голова выставляется из воды, и притом независимо от длительности дыхательной паузы. Выставляя дельфинов из воды, можно заставить их дышать через очень короткие интервалы и в любое время прерывать дыхательную паузу. В естественной среде дыхало нормально открывается лишь тогда, когда животное при помощи рецепторов кожи ощутит смену среды, т. е. в момент выставления на воздух (рефлекторная регуляция дыхания).
Кроме этого рефлекса нами был открыт также другой рефлекс выныривания, связанный с движением хвоста: всякий раз, почта одновременно с выдохом, китообразные совершают своими хвостовыми лопастями рывок, чтобы максимально выставить дыхало из воды к моменту вдоха. Эти рефлексы, предотвращая попадание воды в легкие при дыхании, позволяют китообразным безопасно дышать в любую погоду и в бодрствующем состоянии и во время сна*.

* Афалины в неволе спят близ поверхности воды ночью, иногда по утрам, а днем лишь после кормежек. Во время сна веки их открываются на 1 — 2 сек., а потом снова закрываются на 30 — 60 сек. Спящий зверь лежит на глубине в полметра с опущенным вниз и расслабленным хвостовым стеблем. Через каждые 0,5 — 1 мин. слабый удар хвоста доставляет тело спящего к поверхности и тут же, в силу рефлекса выныривания, происходит дыхательный акт, затем снова медленное погружение на небольшую глубину (см. рис. на стр. 118). Аналогично этому спят и все остальные китообразные, в том числе кашалоты, имея лишь разные дыхательные паузы и глубину опускания во время пауз. Некоторые дельфины в неволе спят рядом, семьями, касаясь плавниками друг друга. Детеныш дремлет возле хвостового стебля или спинного плавника материи, и оба поднимаются для дыхания одновременно.

Как возникли такие рефлексы? По И. П. Павлову известно, что условные рефлексы со временем переходят в безусловные (наследственные). Безусловный рефлекс — открывание дыхала и дыхательный акт при каждом выставлении из воды — не мог появиться сразу и, вероятно, прошел стадию условного рефлекса.
Вначале, когда предки китообразных заходили в воду лишь на короткое время, чтобы покормиться или спастись от врагов, у них вырабатывался все более и более стойкий рефлекс, регулирующий дыхательные паузы: при погружении внешнее дыхание прекращалось, а при выставлении из воды — возобновлялось. Вследствие длительного повторения этот рефлекс, одновременно с перестройкой легких и дыхательных путей, превратился в безусловный.

Испытание рефлекса, выныривания обыкновенного дельфина на Черном море в 1946 г.

Дыхательные паузы, оказавшиеся неизбежными при погружении в воду, совершенно изменили ритм дыхания. Вместо более или менее равномерного дыхания, свойственного наземным зверям, появился очень короткий выдох с последующим еще более укороченным вдохом. Дыхательная пауза удлинилась сильнее у видов, кормящихся на значительных глубинах: у кашалотов и клюворылых до двух часов, и слабее у видов, питающихся близ поверхности (у обыкновенных дельфинов максимум до 4 — 5 мин.).
Смена среды стала безусловным раздражителем, вызывающим у китообразных дыхательный акт через воздействие на кожные рецепторы. Это и явилось основой оказания «первой помощи» ослабевшим китам и дельфинам, которым угрожает удушье в воде.

Спящие дельфины — самка и детеныш в океанариуме. Глаза полностью или частично закрыты

Как предотвратить удушье? Рефлексы выныривания позволяют это легко сделать: стоит только вытолкнуть погибающее животное на поверхность, как у него при смене среды (вода — воздух) сработает безусловный рефлекс и обязательно произойдет дыхательный акт. Поэтому самой ценной помощью для гибнущего китообразного будет выталкивание его из воды: ведь тем самым стимулируется дыхание. Вот почему такую реакцию следует считать важнейшим приспособлением китообразных к водной жизни. В этом и заключается инстинкт сохранения вида. Чтобы инстинкт проявился и гибнущее животное получило помощь, оно должно подать сигнал бедствия. Сородичи, услышав сигнал бедствия, немедленно бросаются на помощь и начинают выталкивать потерпевшее животное из воды. Инстинкт сохранения вида проявляется у китообразных настолько сильно, что даже подавляет инстинкт самосохранения, так как помощь оказывается нередко при смертельной опасности для помогающих. Это много раз отмечалось во время охоты за китами, а также в случаях обсыхания целых стад.
Здоровые особи инстинктивно оказывают помощь ослабевшему независимо от его пола и возраста.
Американские зоологи Сибеналер и Колдуэлл в 1956 г. описали, как афалины спасли одного дельфина, оглушенного взрывом динамита, и другого, пораженного случайным ударом по голове: два здоровых животных поддерживали у поверхности воды пострадавшего до тех пор, пока тот не оказался в состоянии плыть и нормально дышать без посторонней помощи. При этом они раскачивали тело пострадавшего то вверх — на поверхность, то вниз — вглубь.

Позы дельфинов-афалин в момент оказания помощи ослабевшему сородичу

По Сибеналеру и Колдуэллу

Сходное поведение наблюдалось в стайке тихоокеанских белобоких дельфинов: когда загарпунили одного из них в море, дельфины начали возбужденно плавать в разных направлениях возле раненого и постоянно толкали его, пока наконец животное не было втащено в лодку. В другом случае раненная гарпуном самка этого же вида, помещенная в Калифорнийский океанариум, обессилела и отказывалась принимать пищу. Тогда под нее подплыл самец и начал время от времени подталкивать ее кверху. Он выныривал только для выдоха-вдоха, после чего снова подталкивал самку снизу. Так продолжалось два часа, но все же самка погибла.
Однажды в тот же океанариум научные работники Браун и Норрис поместили самку обыкновенного дельфина. После поимки в море она едва держалась на поверхности воды, и инъекция адреналина ей не помогала. Тогда к ней для плавучести прикрепили четыре баллона — по два с каждой стороны. Однако больную спасло другое: в танк подсадили самца, и тот быстро оказал «неотложную помощь» — заплывал под самку и толкал ее к поверхности воды. Спасенная самка погибла лишь через два месяца от гнойника, развившегося на месте раны, нанесенной ей крючком. Самец долго кружил возле неподвижного тела и непрерывно свистел, затем трое суток не принимал пищи и погиб от перитонита.
Заметили, что животные могут выталкивать пострадавшего не только рылом и плавниками, но иногда и брюхом, перевернувшись спиной вниз.
Мы наблюдали помощь у обыкновенных дельфинов 30 июня 1963 г. в мелководной лагуне возле острова Большой Утриш на Черном море. Здесь содержали трех самок. Одна из них была в тяжелом состоянии и плохо плавала. Так как она слишком близко подплыла к берегу, я толкнул ее по направлению к центру лагуны. Она проплыла метров 25, и тут заметили, как к ней с расстояния 50 м бросилась наиболее подвижная самка, поднырнула под нее, толкнула, отплыла метров на 5, снова повернулась на 180° и вторично толкнула ее так, что у той поднялась из воды голова на 10 — 15 см. Затем возле них очутилась третья самка, и все трое после этих действий стали плавать вместе. Однако ослабевшая самка через несколько часов все же погибла от перегрева, которому она подверглась еще во время транспортировки.
Другой аналогичный случай отмечен нами при лове обыкновенного дельфина в Черном море: в ячее стягиваемой сети запутался детеныш, обнаруженный в состоянии агонии. Один дельфин, оказавшийся по ту сторону невода, очевидно мать, подплыл к погибающему и поддерживал его уже почти безжизненное тело то толчками своей морды, то грудным плавником.
Иногда такая помощь ошибочно описывалась как драка между особями одного и того же вида. Вот как освещали в 1930 г. подобное явление норвежские исследователи Нильсен и Дегерболь в водах Гренландии: «Белухи гонялись друг за другом и кружились на одном месте... Что это была какая-то борьба, можно было заключить из того, что двое больших животных бросались на меньшего и головами толкали его под брюхо так, что у того над водой приподнималась часть тела. Так продолжалось около получаса, после чего меньшее животное всплыло на поверхность мертвым, а двое других исчезли».
В том же духе шотландский зоолог Л. Л. Кок разъясняет поведение гринд, которые якобы «наносили друг другу повреждения до крови» перед своим обсыханием на острове Уэстрей в группе Оркнейских островов. На самом же деле обе описанные сцены весьма напоминают оказание помощи погибающему животному.
Инстинкт сохранения вида сильно развит и у крупных китов. Во время охоты за горбатыми и серыми китами в морях Дальнего Востока в 1934 г. мы убедились, что если загарпунен детеныш, то самка, несмотря на шум, выстрелы гарпунной пушки и даже свое ранение, не покидает сосунка до тех пор, пока он подает признаки жизни*.

* Родительский и стадный инстинкты у китообразных развиты особенно сильно. С давних времен известны трогательные истории о сильно развитой привязанности этих животных друг к другу. Например, один из дельфинов был ранен и пойман близ берегов Карие (Греция); группа сородичей оставалась в гавани, где это случилось, до тех пор, пока рыбак не выпустил дельфина на волю, после чего стайка исчезла. В 1854 г. в залив Сан-Себастьян (северное побережье Испании) зашла самка бискайского кита с сосунком. Когда убитого сосунка буксировали по заливу, самка, описывая круги около судна, шла следом и даже пыталась при помощи своих грудных плавников оттащить детеныша прочь от корабля. Ударом ласта ей удалось порвать линь. На следующий день детеныша вновь взяли на буксир и привезли в гавань, куда следом вошла и самка. У серых китов бывали даже случаи нападения на китобойные лодки, если охотники затрагивали сосунков.

Американский зоолог Эндрюс, преследуя серого кита у берегов Кореи, еще в 1914 г. заметил, как рядом с загарпуненной самкой плыл неповрежденный самец и своим рылом подталкивал кверху тело раненой.
Зоологи США Норрис и Прескотт рассказали, как в водах Калифорнии в январе 1958 г. косатка напала на пять серых китов. Хищник несколько раз приближался к китам. Вскоре можно было видеть, как четверо китов, каждый из которых был длиной по 9 — 11 м, поддерживали своими плавниками более крупного пятого, раненного косаткой. Они «раскачивали» его близ поверхности и подталкивали снизу вверх. Никаких звуковых сигналов при этом люди не слышали. Когда косатка удалилась и опасность миновала, водолаз приблизился к группе и заметил следующее расположение животных: два кита поддерживали переднюю часть тела пострадавшего, третий располагался снизу его, а четвертый был скрыт остальными.
Особенно бурно реакция помощи проявляется у кашалотов в косяках, составленных самками с детенышами.
Еще на заре советского китобойного промысла было событие, показавшееся тогда очень странным. 5 июля 1934 г. мы встретили косяк из 12 мелких кашалотов, оказавшихся самками с детенышами. Появления теплолюбивых животных у Камчатки никто не ожидал. Но более всего удивило их поведение. Группа до начала преследования паслась, рассеянная на значительной площади. После первого же выстрела киты быстро сошлись вместе и в тесной группе начали уходить от китобойца, не обратив внимания на первую убитую наповал самку. В результате погони через 85 мин. ранили вторую самку. Моментально после выстрела все стадо вместе с ней бросилось от судна, держась очень «кучно». Когда же загарпуненную на лине подтянули к носу китобойца, вместе с ней вернулся и весь косяк. Животные в течение получаса крутились, плескались и метались около самки так, что вода возле носа судна кипела словно в котле. В той сутолоке, как стало ясно много позднее, киты выталкивали раненую и оказывали ей помощь искусственным дыханием. Только когда раненую добили следующим выстрелом и она перестала подавать признаки жизни, группа покинула ее.
Японским исследователям Нисиваки и Такашиме с самолета удалось снять момент сутолоки кашалотов вокруг раненого, которому оказывалась помощь. Животные при этом располагались как лепестки в ромашке (рис. на стр. 123) и выталкивали раненое животное, помещенное в центре. Интересно, что сходные выталкивающие движения кашалоты делали во время игры с бревном на поверхности моря.
В описанных случаях даже пушечные выстрелы с китобойцев не могли помешать группе животных в условиях смертельной опасности оказать помощь пострадавшему кашалоту, стимулируя его дыхание. Такой инстинкт, однако, проявляется не всегда. Например, от дельфинов, раненных пулей, сородичи бросаются прочь, оставляя подранка на произвол судьбы. Но если ранение нанесено гарпуном, инстинкт сохранения вида проявляется довольно резко (пример с белобоким тихоокеанским дельфином, описанный выше).
На Черном море при стрельнем бое обыкновенных дельфинов еще никто не отмечал у них явления выталкивания пострадавших животных. Не замечалось это и при мечении, когда в косаток, кашалотов и китов стреляли метками.

Кашалоты оказывают помощь раненому животному из того же стада

Фото М. Нисиваки

Зоолог А. Н. Белкин, собирая материал для научных целей, убил из ружья около 30 белокрылок, шесть китовидных дельфинов и более десятка морских свиней, но он ни разу не видел, чтобы другие дельфины помогали подранку. Перед выстрелом те же морские свиньи спокойно шли возле судна и их не пугали ни свистки людей, ни сирена, ни броски камней. Но стоило пуле шлепнуться о воду или задеть ею животное, как это отпугивало их мгновенно. Может быть столь эффективное действие объясняется характером звука при ударе пули, вызывающего подачу сигнала страха. Во всяком случае остается неясным — почему инстинкт сохранения вида у многих дельфинов не проявляется при выстрелах — потому ли что в этот момент не поступает сигнал бедствия или потому что издается сигнал страха, который оказывается сильнее сигнала бедствия.
С другой стороны, гринды и афалины очень упорно проявляют реакцию «выталкивания» даже по отношению к мертвым животным. Раздражителем может оказаться, например, погибший детеныш и даже не целый, а только его часть, притом в полуразложившемся виде. Так, например, в прибрежных водах Флориды в 1954 г. встретили пару афалин, занятых выталкиванием из воды головы сосунка, откушенной от туловища крупной акулой. В другом случае у берегов Эверглейдс (Национальный парк в США) наблюдали, как взрослая афалина то и дело выталкивала из воды одного двухнедельного дельфиненка около метра длиной, покусанного акулой. Афалину застали за этим занятием, несмотря на то, что детеныш был мертв уже около трех дней. В водах Калифорнии дельфин этого же вида поддерживал мертвого детеныша на своей спине возле спинного плавника. Безжизненное тело другой молодой афалины, родившейся во Флоридском океанариуме ночью, еще утром самка поддерживала на поверхности воды.
Видели, как самка, пытаясь поднять мертвого детеныша со дна бассейна, брала его за ласты своим ртом, а в другом случае схватывала его между плавниками.
Есть подобные наблюдения и над гриндами. Судно «Жеронимо» отлавливало их для Калифорнийского океанариума. С борта наповал поразили молодую гринду, которая утонула. Но через некоторое время взрослые особи вынесли труп ее на поверхность: он лежал поперек тела на голове взрослой гринды и почти полностью выталкивался ею из воды при выныривании. В другой раз это же судно встретило 25 гринд близ острова Санта-Каталины. Среди них заметили взрослую, вероятно, самку, которая, удерживая зубами, несла с собой разложившееся тело новорожденного. В течение получаса она каждый раз погружалась вместе с мертвым детенышем. Наконец, еще в одном случае две гринды буквально оттащили от судна убитую третью и сделали это так: зажали ее голову своими головами с обеих сторон, затем нырнули с неподвижным животным прочь от корабля и больше не показывались.
«Спасательная привычка» проявлялась не только по отношению к мертвым детенышам и сородичам, но также и к особям других видов. Вот примеры такой «межвидовой помощи». Когда во Флоридском океанариуме погибла от голода самка обыкновенного дельфина, самец афалины трижды выталкивал ее труп со дна на поверхность бассейна своим рылом.
В Калифорнийском океанариуме крупный самец тихоокеанского белобокого дельфина погиб от шока и пошел ко дну. Заметив это, взрослая афалина-самка (представитель другого рода!) нырнула на дно, просунула свою морду под тело погибшего и дважды с силой толкнула его вверх.
Такая же «межродовая помощь» была оказана двумя тихоокеанскими белобокими дельфинами самцу белокрылой морской свиньи. Когда самца поймали в море и поместили в Калифорнийский океанариум, он беспомощно погрузился на дно, но тут же к нему с обеих сторон подплыли два взрослых дельфина, пристроились с боков, подсунули свои морды под плавники пострадавшего и дружно толкали его к поверхности. За таким занятием Норрис и Прескотт видели этих животных и на следующий день.
Таким образом, реакцию помощи у дельфинов вызывает не только звуковой сигнал (сигнал бедствия): оказывается вид малоподвижного тела больного сородича или даже животного другого вида порождает ту же реакцию выталкивания из воды. Но, конечно, при звуковом сигнале и зрительном раздражителе такие действия резко усиливаются.
Когда дельфин встречает предмет, напоминающий безжизненное тело сородичей, у него иногда проявляется инстинкт сохранения вида. Именно такой реакцией можно объяснить случай, описанный нами в Трудах Новороссийской биологической станции в 1940 г. В Суджукской лагуне близ Новороссийска одна афалина нашла плавающий на поверхности ослизлый кусок мяса весом в 5 — 7 кг и начала поддевать его головой. Эта «забава» продолжалась несколько часов и была прервана подплывшей лодкой, вынудившей дельфина покинуть лагуну.
Во Флориде в 1943 г. произошел интересный случай, который был описан в американском журнале «Естественная история». Тонущую женщину спас дельфин. Женщина купалась недалеко от берега и попала на глубокое место, где было сильное течение. Она уже теряла сознание, как вдруг почувствовала, что ее кто-то сильно толкнул к берегу. Очутившись в безопасности, еще очень слабая, она хотела поблагодарить спасителя, но... в воде никого не было, кроме одного ныряющего дельфина вблизи и другого поодаль. Подбежавший очевидец рассказал женщине, что ее вытолкнул из воды дельфин в тот момент, когда она, обессиленная, пошла ко дну.
К этой же категории явлений мы относим следующий замечательный случай, который произошел с В. А. Печориным 21 октября 1948 г. Купаясь в Черном море, он отплыл от берега на расстояние полкилометра и вдруг почувствовал, что рядом с ним появился «огромный дельфин толщиной с туловище лошади». Дельфин начал плавать вокруг пловца, приближаясь иногда так близко, что струи воды от движения животного щекотали тело человека. Так продолжалось 10 — 15 мин., за которые перепуганный пловец проплыл около 300 м. Увидев приближающуюся лодку, дельфин исчез. Судя по размерам, это была афалина.
В старых легендах древних греков и римлян, полинезийцев и моарисов восхваляется склонность дельфинов спасать тонущих людей. В течение многих веков верили, что дельфины оказывают помощь утопающим при кораблекрушениях и защищают людей от акул. Летом 1959 г. в Карибском море потерпело аварию от взрыва судно «Рио Атаро»: люди, оказавшиеся за бортом, стали тонуть и привлекли акул. Но вскоре большая стая дельфинов набросилась на хищников и отогнала их. Такое поведение легко объяснимо: ведь эти рыбы заглатывая дельфинят, являются естественными врагами дельфинов. Поэтому и не удивительна «антипатия» к ним дельфинов, не раз проверявшаяся в океанариумах: каждый раз, когда в бассейн впускали тигровых акул, афалины приходили в сильное возбуждение и убивали их. Совместное существование в пределах одного танка в конце концов примиряло рыб и млекопитающих, но в естественной среде эти отношения остаются резко враждебными.
О помощи дельфинов гибнущим людям в море имеется немало рассказов и преданий в античной литературе, и среди них прекрасная легенда о певце и поэте Арионе. За кораблем следовала стая дельфинов, привлеченная мелодией певца. Когда злоумышленники ограбили певца и выбросили за борт, его спасли дельфины. Одно из животных подняло Ариона на спину и вынесло его к мысу Матапан на полуострове Пелопонес в Средиземном море.
Нечто аналогичное изображалось в легендах полинезийцев: дельфины спасали людей, чьи лодки были разбиты, сопровождали пироги до островов и перевозили островитян на своих спинах. Когда оказывалась необходимой помощь дельфинов, маорисы призывали этих животных своим голосом. Антони Алперс рассматривает сходство легенд полинезийцев, греков и римлян о дружеском отношении дельфинов к человеку как доказательство реальности тех событий, на основе которых создавались сказания.
Мы не считаем подобные истории фантазией. Но, разумеется, нельзя признавать действия спасителей умышленными и сознательными: дельфины поступают так непроизвольно, сообразно с инстинктом сохранения вида, который вызывается внешними раздражителями. Таковыми могут оказаться не только безжизненные тела своих сородичей и других китообразных, но также тела тонущих людей и даже трупы акул*. В тех редчайших случаях, которые были в действительности, а не в легендах, дельфины оказывали людям, вероятно, такую же помощь, как и обессиленным дельфинам неродственных видов в океанариумах.

* Во Флоридском океанариуме произошел замечательный случай: афалины подплывали к акуле и поднимали ее все время кверху, пока рыба не погибла от «усердной помощи». Но и после гибели они упражнялись с мертвой рыбой несколько дней, пока ее не убрали из аквариума.

Поскольку «помощь» наиболее сильно проявляется в ответ на «сигналы бедствия», то нельзя ли такие сигналы использовать для привлечения китообразных к орудиям лова? Это дало бы возможность рационализировать промысел: с помощью современных технических средств сначала где-то записать сигналы бедствия, а затем воспроизводить их в море, чтобы подманивать китов и дельфинов к сетям и китобойным судам**.

** Другой путь усовершенствования промысла — использование снотворных пуль. Вместо изнурительной погони судна и многочасовой борьбы с гигантом, на охоту вылетает стрелок и с вертолета поражает кита дозой снотворного вещества. Анестезированного кита находит китобоец и везет на буксире к китобойной базе. Очень вероятно, что такой кит станет издавать сигналы бедствия и привлечет к себе других китов, как это было в примере с анестезированной афалиной. Однако следует проверить, хотя бы на дельфинах, не будут ли анестезированные киты тонуть. Недавно датчанин Ван-Флигер начал бить китов... луком и стрелами: стрела на своем кончике несет иглу с порцией яда; когда она вонзается в тело кита, в ее стержне взрывается капсюль, который вгоняет иглу с ядом внутрь туши, и яд парализует кита. Излишне говорить, насколько подобные приемы были бы эффективны при охоте на мелких и средних китообразных, у которых сильно развита реакция помощи. Но, разумеется, такие способы охоты нельзя допускать в отношении тех китов, количество которых уменьшаются, а в отношении прочих видов должны быть введены строгие нормы отстрела.

Такой промысел был бы очень выгоден. Но не научатся ли животные быстро распознавать ложные сигналы и не затормозят ли свои ответы на записанные звуки? Вряд ли это опасение основательно: ведь инстинкт сохранения вида нередко подавляет инстинкт самосохранения. Поэтому до сих пор самки горбачей и других китов, несмотря на длительное существование китобойного промысла, не перестали подходить к своим загарпуненным детенышам под дуло гарпунных пушек. Не прекратилось и явление группового обсыхания гринд, малых косаток и других видов, в основе которого лежат ответы стада на сигналы бедствия одиночек. Другой довод против указанного опасения заключается в том, что привлеченные имитированными сигналами китообразные будут отлавливаться, а следовательно, рефлекс подражания у сородичей не сможет проявиться.
Раскрытие секретов поведения китообразных должно разъяснить еще одно странное явление — почему некоторые дельфины становятся ручными.

Ручные дельфины в мореЖурналист-биолог Антони Алперс, тщательно изучив материалы о «ручных китообразных», написал книгу «Дельфины, мифы и млекопитающие». В ней он рассказывает о любопытном событии, происшедшем недавно в Новой Зеландии.
В начале 1955 г. на северном острове Новой Зеландии близ местечка Опонони в заливе стал появляться дельфин-афалина, который подплывал к купающимся и резвился вблизи них продолжительное время. Он позволял трогать себя руками, чесать веслом или шваброй и вскоре научился играть в воде с мячом, ловко подбрасывая его клювом. Перед восхищенными зрителями он иногда демонстрировал высокие прыжки.
Среди многих купальщиков дельфин явно предпочитал компанию детей, но особое пристрастие питал к 13-летней девочке Джиль Беккер, которая часто и подолгу купалась и была с ним всегда ласковой. Он умел быстро распознавать ее и безошибочно подплывал к ней, если даже она удалялась от прочих купальщиков. Дельфин неоднократно позволял ей садиться себе на спину, проплывая между ногами, и провозил на какое-то расстояние. Он «разрешал» так же подсаживать на себя детишек и катал их, не ныряя в воду.
Слава об этом кротком дельфине, получившем кличку Опо-Джэк, разнеслась далеко за пределы Новой Зеландии, и к местечку Опонони со всех сторон стали стекаться тысячные толпы туристов, чтобы посмотреть «новозеландское чудо». «Знаменитость» без конца снимали как голливудскую кинозвезду и даже посвятили этому событию специальный кинофильм. Дельфин появлялся возле пляжа почти каждый день и часами оставался здесь, а когда отсутствовал, то люди вызывали его, запуская лодочный мотор. Звук мотора служил сигналом для подхода дельфина к берегу. Однако этим же сигналом его можно было отозвать и от берега.
Для защиты уникального животного новозеландское правительство издало специальный указ, запрещающий трогать дельфинов в бухте Хакьянга Харбор. Но любимец публики был вскоре обнаружен мертвым. Им оказалась молодая самка, достигшая 3/4 длины тела взрослых животных. Предполагают, что в годовалом возрасте она потеряла мать, убитую местными браконьерами. Причины гибели Опо-Джэка установить не удалось. Симпатии жителей к этому дельфину были так велики, что весть о его гибели быстро разнеслась по округе. Около погибшего собралась большая толпа и похоронила его возле мемориальных сооружений городка. Люди усыпали могилу животного цветами и даже решили построить ему памятник в виде каменной статуи дельфина.
Несколько лет тому назад в Южной Африке, близ Кейптауна, два дельфина пристрастились подплывать к водолазу-ныряльщику, который хлопал ладонью по их телу. Один из дельфинов, более смелый, поворачивался перед человеком брюхом вверх, позволял чесать себе живот и под ластами. По фотоснимку животного американский биолог Форрест Вууд установил, что это была афалина.

Опо-Джэк играет в мяч

Фото A. Алперса

Джиль Беккер гладит морду Опо-Джэка

Фото А. Алперса

Есть сведения, что в Африке, в заливе Дакар, афалины иногда смешиваются с купальщиками и вырывают рыбу у водолазов-ныряльщиков. В Черном море также бывали случаи, когда афалины вплотную подпускали к себе лодки. В 1939 г. в Суджукской лагуне, близ Новороссийска, поймали трехметровую афалину «голыми руками», прямо с катера. В желудке ее нашли 19 лобанов и кефалей весом около пуда.
Оказалось, что подобные «ручные дельфины» были широко известны у древних греков и римлян на побережье Средиземного моря. Мы находим упоминания об этом у Аристотеля, Плиния Старшего и Плиния Младшего, у Оппиана, Плутарха, Геродота и других писателей и ученых древности. Они описывают случаи дружбы между дельфином и человеком близ Тарента (Италия) и в Карие (Греция). Плиний Старший (I в. н. э.) рассказал о событии, произошедшем близ города Хиппо (ныне Бизерта) на африканском берегу. Один мальчик, купаясь в лагуне, слишком отдалился от берега. Возле него появился дельфин, начал под него подныривать и на спине в конце концов доставил к берегу. На следующий день дельфин снова приплыл к купающимся мальчишкам, играл и выпрыгивал возле них. То же самое повторялось в последующие дни, пока наконец люди и животное не привыкли друг к другу. Люди прикасались к животному и гладили его, а тот же самый мальчик садился на дельфина верхом и катался некоторое время. Подобное же удовольствие испытал другой мальчик Дионисий из греческого города Ясос. Он подружился с дельфином, который возил его на себе в присутствии толпы, собиравшейся на берегу. Близ Неаполя, в лагуне Лукрина дельфин перевозил через бухту одного мальчика в школу и обратно домой в течение нескольких лет. Водный зверь подплывал на зов школьника — «Сима, Сима!» и брал пищу из его рук.
Почему дельфины становятся «ручными», что этому способствует и как происходит первый контакт этих водных животных с человеком, живущим на суше?
Вероятно, существует два пути. Один из них — «совместное рыболовство». Оно и могло первоначально свести морское млекопитающее с разумным существом, а затем первое общение через цепь рефлексов и пищевое вознаграждение развилось в тесное «сотрудничество». Контакт и дальнейшая привязанность дельфина к человеку могли возникнуть и другим путем — на основании какого-то безусловного рефлекса. Такой основой мог стать у китообразных инстинкт сохранения вида, а также, возможно, склонность многих китообразных преследовать движущиеся суда.
Рассмотрим вначале первый путь.
Человек с давних времен пользовался «услугами» дельфинов при рыбной ловле. Чаще других видов общаются с человеком обыкновенные дельфины и афалины. Древние греки и римляне почитали дельфинов, изображали их на медалях и монетах, воспевали в своей литературе. При этом нередко изображалась фигура человека, оседлавшего дельфина.
Жители Средиземноморья часто сталкивались с дельфинами во время плавания и ловли рыбы. Имеется немало красочных описаний такого «сотрудничества». Антони Алперс подробно изучил античную литературу по этому вопросу и приводит следующие любопытные факты о рыболовстве с участием разных видов китообразных в древности и в наши дни.
Плиний Старший писал, как афалины мешали косякам кефали выходит из мелководного залива в море. По окончании удачного лова рыбаки вознаграждали дельфинов частью добычи и никогда не трогали своих «помощников». Заготовляли же дельфиновое мясо в пищу и жир (для замены оливкового масла), по мнению писателя древности Плутарха, не греки, а византийцы.
Римский писатель Элиан Клавдий (II в. н. э.) в трактате «О природе животных» описал ночное рыболовство с помощью дельфинов на греческом острове Эвбея. Лов рыбы производился в тихую погоду с лодок, на носу которых разводили огонь. Рыбы шли на свет, а позади их появлялись дельфины, для которых свет служил сигналом приближения к лодкам. Рыбу, оказавшуюся между лодками и дельфинами, удачно били острогой и часть улова отдавали дельфинам.
Оказалось, что еще совсем недавно подобная ловля рыбы практиковалась в Неаполитанском заливе с той лишь разницей, что свет (электрофонари) опускался в воду. На свет скоплялась масса планктонных организмов, привлекавших стайных рыб — анчоусов, сардин — и головоногих моллюсков. Затем на некотором расстоянии в окружении лодок появлялись дельфины. Они задерживали стаи рыб, когда расставлялись сети и производился обмет. Без дельфинов стаи рыб легко бы рассеивались еще в начале процесса лова.
Аналогично этому в прошлом веке ловили кефаль аборигены Восточной Австралии в заливе Мортон на песчаном островке того же названия. Рыбаки знали наиболее способных дельфинов (очевидно, афалин) «в лицо» и давали им всем клички. Когда с рыбацких постов замечалось приближение кефали, сигнальщики бросались к морю и ударами шеста об воду призывали дельфинов. Те гнали перед собой косяк рыб, блокировали его и не давали ему возможность отойти от берега, а рыбаки в это время ручными сетями производили вылов. По окончании лова люди «расплачивались» за помощь: на кончике копья они протягивали рыбу, которую доверчиво брали дельфины. Такой промысел здесь существовал с незапамятных времен.
Участие в лове рыбы небольшого дельфина оцеллы в реке Иравади в Бирме не обходилось без курьезов. Здесь у каждой рыбацкой деревни в прошлом веке был свой дельфин, загонявший рыбу в расставленные сети. На этой почве возникали судебные дела, так как случалось, что дельфин одной деревни загонял рыбу в сети другого поселка.
Замечательным помощником человека оказался и белый амазонский дельфин (иния). В годы второй мировой войны жители поселка Мото-Гроссо на реке Тапажос (приток Амазонки) ночью, используя карбидный фонарик, с лодок добывали крупных рыб острогой с помощью иний: дельфин, находясь в 15 — 30 м от лодки, загонял рыбу с глубоких мест на мелкие и пресекал все ее попытки ускользнуть на глубину.
Но, пожалуй, наиболее примечательно описание австралийского зоолога Дакина совместных действий косаток и китобоев при лодочном промысле горбатых китов в заливе Туфолд на юго-восточном берегу Австралии. Когда горбачи возвращаются в австралийские воды из Антарктики, чтобы рожать детенышей, в этом же заливе в июле замечаются и косатки. Хищники появляются столь регулярно, что китобои научились узнавать их персонально, даже дали некоторым из них клички — Старый Том, Хампи, Хукей и др. Косатки ожидают жертву, разбившись на три группы: в верховье залива и по его обеим сторонам. Когда появляется горбач, алчные животные приходят в сильнейшее возбуждение, громко хлопают хвостом и выпрыгивают из воды. Китобои в ответ немедленно выезжают на лодках, а хищники преследуют кита так, что мешают ему выбраться в открытые воды и держат его близ берега. Действия косаток сильно облегчают охоту и позволяют китобоям добывать кита в течение лишь одного часа. При отсутствии косаток охота затягивается на весь день. Загарпуненного кита добивают и к его хвосту привязывают якорь, а затем на некоторое время оставляют косаткам. Те открывают ему пасть и откусывают по частям его язык и губы.

Косатки нападают на [белух]

Р[ис.] К... [текст оригинала повреждён - В. П.]

Косатку Старый Том — наиболее «активного помощника» — китобои знали в заливе Туфолда почти 50 лет. Она погибла здесь в 1930 г., вероятно от старости. За «заслуги» перед человеком ее смонтированный скелет рыбаки выставили на главной улице городка Иден. Эта косатка славилась и тем, что во время охоты она держалась по 20 — 30 мин. своими зубами за гарпунный линь, чем затрудняла буксировку лодок раненым китом.
Косатки — настоящие морские разбойники. Они проявляют большую «сообразительность» при нападении на добычу и действуют всегда стадом, притом более яростно и жестоко, чем акулы. Такая атака на белух показана на цветной вклейке. Замечено сходство в приемах их нападения на моржей и дельфинов: в обоих случаях косатки вначале окружают стадо, а затем расправляются с жертвами поодиночке. На крупного кита они нападают с головы, открывают ему пасть, кромсают и рвут язык, грызут горло, вырывают куски кожного сала и мяса, кусают грудные и хвостовые плавники. Когда такой кит выпрыгивает из воды, впившиеся зубами косатки висят на нем, как собаки. В районе Командорских островов наблюдали, как стадо из полутора десятков косаток набросилось на кита спереди. Более взрослые из них терзали голову, а молодые ложились животами на дыхало кита, чем затрудняли его дыхание.
Массивный, мягкий и жирный язык китов особенно привлекает морских хищников, что замечено еще китобоями XVIII в. В Антарктике советский зоолог В. А. Земский наблюдал, как стаи косаток преследуют движущееся китобойное судно с пришвартованными к борту китами: хищники, не обращая внимания на шум машины и на крики людей, подплывают к убитым китам и по очереди забираются к ним в пасть так, что снаружи остается видным только хвост; оторвав кусок языка, они, соблюдая строгий порядок, уступают очередь следующему хищнику. После такой обработки киты поступают на китобойную матку для разделки без языка. Это наносит большой ущерб, так как вес языка крупных полосатиков достигает двух тонн, из них 60% приходится на жир. Выстрел по ним из винтовки косатки запоминают с одного раза и при появлении на корме человека с оружием сразу же отходят на безопасное расстояние.
Резким ударом они ухитряются сбрасывать в воду тюленей, дремлющих по краям небольших льдин, и делают это даже в присутствии человека. Наблюдали, как серые киты и белухи, почуяв косаток, затаиваются, а ушастые тюлени либо замирают, либо стремятся как можно скорее выбраться на берег. Несмотря на всю свою алчность, косатки все же на человека не нападают, возможно из-за отсутствия опыта. Единственный случай, похожий на нападение, произошел летом 1958 г. близ местечка Ловер-Пойнт в Калифорнии на глазах огромной толпы, наблюдавшей за работой водолазов. Трое водолазов сидели в лодке, когда косатка быстро приблизилась к четвертому, погруженному в воду. Она ударила его рылом так, что он завертелся в воде, но все же вскарабкался в лодку. Хищник после того еще 15 мин. крутился возле лодки с водолазами.
В формировании «ручных» дельфинов мог сыграть большую роль также и инстинкт сохранения вида. В самом деле, какое вознаграждение непищевого характера могло развить у дельфинов привычку подплывать к людям, как это было в случаях с мальчиками античного времени или с Опо-Джэком?
Анализ случаев, приведенных в этой и предыдущей главе, наталкивает на мысль, что «ручные» дельфины первоначально подплывали к человеку, подталкиваемые инстинктом оказания помощи сородичам. Этот инстинкт мог заставить их вплотную приближаться к купальщикам, равно как и к гибнущим людям в случаях кораблекрушений, описываемых в древней литературе.

Афалина почесывает спину о специально приспособленные для этого щетки

Фото Д. Слайпера

Следующий этап, усиливший и закрепивший условный рефлекс подплывания к человеку, мог заключаться в «поощрении» такого дельфина путем поглаживания его тела. Как показали наблюдения, ему это «нравится». Проведение по телу дельфина рукой, щеткой, шваброй или даже веслом привлекало афалин и гринд к человеку с неменьшим эффектом, чем пища. Джон Лилли указывает, что поглаживание и ласка — основное средство успешной дрессировки дельфинов в океанариумах. Было замечено, что дельфины во время гона касаются друг друга плавниками, нарочито задевают ими тело партнера на быстром ходу, и это вызывало у самцов эрекцию. Не раз наблюдалась их склонность становиться под сильные струи воды, поступающие в аквариум. На дне океанариумов устанавливают особые щетки, о которые любят почесываться афалины. Таким образом выяснилось, что определенное воздействие на кожные рецепторы у дельфинов вызывает положительную реакцию. Поощрение (подкрепление рефлекса) подплывающего к купальщикам дельфина поглаживанием могло постепенно усиливать эту привычку, пока он не превратился в совершенно ручное животное, переставшее бояться человека.
С раздражением кожных рецепторов возможно тесно связано и другое мало изученное таинственное явление — преследование китообразными судов. Это явление в той или иной мере свойственно многим, если не всем, видам китообразных — и зубатым и усатым. Дельфины иногда при этом сохраняют строй. Такое явление пытались объяснить унаследованной привычкой молодых особей сопровождать своих родителей. Полагали, что внешним раздражителем служит движение тела впереди или сбоку плывущего родителя. Новые данные о биологии этих животных позволяют по-иному объяснить вопрос о внешних раздражителях, стимулирующих такое поведение.
Особенно загадочными были и продолжают оставаться случаи чрезвычайно упорного следования за кораблями. В ноябре 1851 г. на парусном корабле «Плимут», проходившем мимо группы синих китов, заметили, как один из них отделился от стада, пристроился в хвост корабля и сопровождал его в течение 24 суток. Члены экипажа, опасаясь повреждения судна огромным животным, старались всеми средствами отогнать его: они выкачивали на кита затхлую воду из трюма, бросали в его голову бутылки, поленья..., но кит не отставал, нырял под корабль и держался так близко от бортов, что брызги его фонтанов залетали в открытые иллюминаторы кают. Неоднократно менявшаяся погода не могла приостановить преследование, и лишь когда корабль стал подходить к берегу, кит исчез.
Столь же упорными в преследовании оказались горбатые киты. Так, одно и то же стадо сопровождало пароход от мыса Горн до Ливерпуля, а одиночка-горбач шел за судном «Челленджер» в течение нескольких дней. Еще один горбач неотрывно двигался за кораблем от острова Св. Павла до берегов Бразилии (свыше тысячи километров).
Китам почти не уступают в этом их более мелкие родичи. В 1861 г. стая малых косаток плыла за кораблем от побережья Бразилии до входа в пролив Ла-Манш.

Стадо обыкновенных дельфинов мчится возле корабля

Фото Р. [оригинальный текст повреждён - В. П.]

Семейка серых дельфинов в японском океанариуме в Эносима.
Малыш знает свое место у спинного плавника родителя

Фото X. Омура

Но особенно шумный успех вызвал своим поведением серый дельфин в водах Новой Зеландии. В течение 24 лет (с 1888 по 1912 г.) он регулярно сопровождал пароходы, курсировавшие в проливе Кука между портами Веллингтон и Нельсон. Этот дельфин встречал и сопровождал корабли в любое время суток, но лишь в строго ограниченном участке маршрута, на расстоянии около 11 км. Как только судно достигало определенного пункта, дельфин бросал кормежку и крупными прыжками устремлялся к кораблю. Не страшась шума и криков восторженных пассажиров, размахивавших руками и зонтиками, 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 плавало возле судна, делавшего 28 км в час. Вскоре дельфин, получивший кличку Пелорус-Джэк (по названию залива), приобрел громкую известность среди населения острова и многочисленных туристов, приезжавших сюда из разных концов земного шара. Чтобы сохранить замечательное животное, губернатор Новой Зеландии 26 сентября 1904 г. издал специальный указ, запрещающий под угрозой штрафа «покушаться на рыбоподобное млекопитающее под кличкой Пелорус-Джэк, сопровождающее корабли в проливе Кука». Дельфин достигал почти 4 м длины, был светло-серого цвета, причем с возрастом становился все светлее. Чтобы полнее восстановить картину поведения Пелорус-Джэка, Антони Алперс специально изучал документы и газетные статьи того времени, опрашивал многих местных жителей и организовал переписку с очевидцами. В нескольких письмах очевидцев была отмечена интересная деталь: Пелорус-Джэк, быстро двигаясь рядом с кораблем, терся своим телом о его борта, почесывался о киль, плыл бок о бок с судном. Весьма вероятно, это и было причиной, вызывавшей столь регулярный подход серого дельфина к судам*.

* Удерживала же серого дельфина в столь узком участке, по-видимому, его склонность к оседлому образу жизни, при котором выработалась привычка добывать пищу лишь в определенных местах.

Такое предположение подтверждает и пример с Опо-Джэком. Этот дельфин начал с того, что еще в открытом море приближался к катерам или рыбацким судам (первыми с ним познакомились рыбаки), а затем сопровождал их до береговой стоянки. Заметили при этом, как дельфин на быстром ходу потирался об обшивку судна или о борта лодки и позволял почесывать себя шваброй. Так он, уже подготовленный предшествующим поведением, однажды приблизился к купающимся ребятишкам, а затем стал регулярно посещать пляж в местечке Опонони, постепенно делаясь все более и более ручным.
Интересный случай произошел в Кольском заливе в 1927 г. с зоологом Ю. М. Залесским. Он катался на парусиновой байдарке в Екатерининской гавани и был окружен стайкой в 20 — 30 дельфинов. (Судя по его письму, это были короткоголовые дельфины из рода Лагеноринхус.) Животные вплотную подплывали к байдарке и каждый из них старался задеть ее борт так, что она резко покачивалась из стороны в сторону. Опасаясь, как бы от этого не опрокинулась байдарка, гребец начал хлопать веслом по воде и чередовал это с гребущими движениями к берегу. Однако животные лишь в первое время отплывали в сторону, но вскоре привыкли и перестали пугаться. Приблизившийся берег вынудил их отстать, но высадиться на скалы было невозможно, и поэтому Ю. М. Залесский повернул парусиновую лодку в сторону биологической станции, к поселку Александровское. Дельфины подплыли вновь и еще активнее стали подныривать под байдарку, прочесывая спинами ее днище. Их плавники мелькали под самым веслом и с обеих сторон лодки. Так продолжалось 40 — 45 мин., пока лодка не приблизилась к зданию станции.
Еще один случай имел место летом 1960 г. на Новой Зеландии в заливе Пленти, близ острова Кларка. К лодке хрупкой конструкции с прицепным мотором подплыла стайка афалин и следовала вблизи. От стайки отделился один из дельфинов, решительно приблизился к лодке, идущей со скоростью 24 км в час, и начал играть возле носа и бортов. Прошло несколько минут, как послышался удар, видимо нанесенный спинным плавником дельфина. В образовавшуюся пробоину размером 30 Х 10 см хлынула вода и лодка быстро потонула, а пять человек очутились в воде, они спаслись вплавь. Мы убеждены, что это было не нападение, а те же действия, связанные с потиранием и почесыванием тела. Однако фанерная лодка не выдержала упражнений афалины.
Проанализировав ряд других наблюдений и описаний, связанных с преследованием судов, мы можем предположить, что в подобных случаях китообразных привлекает возможность на ходу соприкасаться с движущимся кораблем, катером или лодкой. «Приятное» ощущение, получаемое от этого, могло удерживать животных близ движущегося корабля длительное время. В кратковременных преследованиях дельфинов причиной может быть также «оседлывание корабельной волны».
Если мы сопоставим данные о поведении китообразных во время преследования судов и во время гона (соприкасание телами на быстром ходу) с положительной, ответной реакцией дельфинов в океанариумах на поглаживание их тела, то у нас не останется сомнений, что воздействие на кожные покровы китообразных представляет сильный стимул-раздражитель, который может быть использован в интересах человека. Дрессировка, применяющая для подкрепления условных рефлексов поглаживание и почесывание кожи китообразных, очень быстро дает хорошие результаты. В океанариумах перепуганных дельфинов успокаивают поглаживанием. Остается добавить, что и «ручные» дельфины, жившие на воле, также могли развиться под влиянием раздражителя, действующего через кожу. Начальным звеном, заставившим такого дельфина соприкоснуться с человеком, мог оказаться инстинкт сохранения вида (оказание помощи), а дальнейшее закрепление и учащение подходов к человеку могло стимулироваться поглаживанием и подкормкой животного.
Ощущения, испытываемые при таких воздействиях, могут играть роль подкрепляющих стимулов в выработке условных рефлексов у дельфинов и при преследовании движущихся судов. Случаи многодневного движения китообразных за кораблями, по-видимому, связаны с тем, что эти животные имеют возможность часто подкреплять рефлекс при потираний тела о скользкие борта судов, а также испытывают щекочущее действие водных струй, возникающих при стремительном ходе судов. Некоторое значение в этом могла иметь и унаследованная привычка молодых особей двигаться рядом с родителями.
Итак, причина упорного движения китообразных за судами — кожные раздражения. Но сколько еще других секретов таит в себе кожа этих животных...

Почему киты не переходят экватор?Как ни странно, но этот вопрос имеет отношение к коже. Киты, как правило, избегают тропический пояс и не переходят экватор. Это убедительно было доказано мечением животных.
Что же мешает массовому общению между собой северных и южных китов-полосатиков, что препятствует переходу их из одного полушария в другое?
Предположив, что тут повинна высокая температура тропического пояса, мы решили проверить, как действует этот фактор на китообразных. Для опытов были выбраны обыкновенные дельфины, которых в большом количестве ловят на Черном море. У китообразных нормальная температура тела около 36° Она поддерживается на постоянном уровне за счет уравновешивания теплопродукции и теплоотдачи. Иначе говоря, изменяющаяся продукция тепла (химическая регуляция) сопровождается то большей, то меньшей отдачей тепла (физическая регуляция). Оказалось, что если ограничивать возможность теплоотдачи, то у подопытных дельфинов быстро повышается температура тела. При мышечной работе количество производимого тепла резко возрастает; при задержке теплоотдачи наступает перегрев тела, который может закончиться даже смертью.
Затруднить теплоотдачу можно двумя способами: либо нагревая окружающую воду до температуры тела дельфина, либо поместив его в воздушную среду, теплопроводность которой, как известно, в 27 раз ниже, чем воды. Мы провели измерение температуры тела у большого количества дельфинов. При этом учитывалось их поведение. Подопытные животные, вытащенные из воды на воздух, вели себя не одинаково: одни лежали спокойно, другие — неспокойно, третьи — были сильно возбуждены (непрерывно били хвостами). Неодинаковое поведение зверей по-разному отражалось на показаниях термометра, вставленного в прямую кишку: чем активнее вели себя дельфины на воздухе, тем быстрее и резче поднималась у них температура тела. В ряде случаев это приводило к смертельному исходу: как только температура в прямой кишке поднималась до 42,6° С — наступал тепловой удар.
Можно было заранее предполагать, что теплокровные киты, мигрирующие от ледяных вод до теплых субтропических широт или ныряющие от поверхности, где температура 10 — 25°, до глубины с резко пониженной температурой, должны обладать совершенным терморегуляционным аппаратом. Такой аппарат крайне необходим и большим и мелким китообразным, когда они напрягают мускулатуру при быстром плавании.
У китообразных, как и у прочих млекопитающих, постоянная температура тела поддерживается изменением температуры их поверхностных тканей (кожи). При активном движении животных и при высокой температуре среды сосуды их кожи рефлекторно расширяются: это происходит вследствие теплового раздражения кожных рецепторов и возбуждения нервного центра теплорегуляции, расположенного в подбугорной области промежуточного мозга; тогда приток крови к коже возрастает и теплоотдача увеличивается. Наоборот, в холодной среде сосуды кожных покровов рефлекторно суживаются, приток крови убывает и отдача тепла уменьшается. Такова общая схема терморегуляции у теплокровных животных.
Однако у китообразных не вся кожа принимает одинаковое участие в теплоотдаче. Их тело, находящееся в весьма теплопроводной среде, покрыто мощным теплоизоляционным слоем жира, который защищает их от переохлаждения. Но как же в этих условиях бороться с перегревом тела? Тепло, разумеется, так или иначе отдается всей поверхностью тела, поскольку температура китообразных выше, чем в окружающей среде. Но нет ли специализированных участков кожи, через которые тепло отдается в первую очередь и наиболее интенсивно? И действительно, у китообразных не вся кожа принимает одинаковое участие в теплоотдаче.
В 1947 г. нам удалось открыть органы теплорегуляции китообразных. Ими оказались... плавники. Произошло это случайно: однажды, находясь на промысле дельфинов в Черном море, мы перетаскивали выловленных животных по палубе сейнера и заметили, что их спинные, грудные и хвостовые плавники были горячими по сравнению с другими частями тела. В другое время плавники были столь же холодными, как и поверхность туловища. Это обстоятельство нас сильно заинтересовало: ведь разница в температуре на плавниках и на поверхности туловища достигала 10 — 11°. Мы решили проверить кровоснабжение плавников. Нашим глазам предстала неожиданная картина: плавники были чрезвычайно богато снабжены кровью. Самое же достопримечательное заключалось в том, что кровь подается в плавники по совершенно необычным — «комплексным» сосудам, каких нигде на других участках кожи не обнаружено. Сосуды здесь собраны в пучки: каждый пучок состоит из центральной мускулистой артерии, окруженной со всех сторон венцом из 6 — 20 тонкостенных вен. На поперечном разрезе пучок напоминает вертушку телефона-автомата, а сбоку и в продольном разрезе на хорошо приготовленном препарате можно видеть, как вены спирально обвиваются вокруг центрального сосуда. Один-два десятка таких пучков заходят в спинные плавники, один очень крупный пучок — в грудные плавники и два мощных пучка — и каждую хвостовую лопасть (см. рис. на стр. 146 и 147). Затем они распадаются на более мелкие. Если сделать инъекцию и просветить кровеносные сосуды, то можно видеть исключительно сложное их разветвление. По бокам пучков, на некотором расстоянии от них, залегают одиночные вены со сфинктерами. Это обходные пути для охлажденной крови, дополнительно к тому оттоку, который обеспечивают вены комплексных сосудов.

Разрезы через спинной плавник и комплексные сосуды обыкновенного дельфина

А — поперечный разрез плавника; Б — продольный и В — поперечный разрез комплексного сосуда; а — кожа, б — одиночные вены, в — пучки кровеносных сосудов; г — артериальные веточки пучка и д — венозные веточки пучка, идущие к коже; стрелки показывают ток крови

По А. Г. Томилину, 1951

При раздражении рецепторов кожи теплом или холодом рефлекторно возбуждается центр теплорегуляции, который управляет комплексными сосудами. Физическая регуляция тепла связана то с большим, то с меньшим притоком крови для охлаждения в уплощенные, тонкие и обедненные жиром плавники, со всех сторон омываемые водой и охлажденные почти до температуры наружной среды. При перегреве организма кровь интенсивнее отдает тепло за счет расширения мускулистых артерий в пучках: тогда поступает больше крови в охлажденные плавники. При нормальной температуре тела и в холодной среде плавники снабжаются минимальным количеством крови. Избыточное тепло в конечном счете забирается охлажденной кровью, идущей по венам, обвивающим артерию в комплексных сосудах или оттекающей по одиночным венам. При интенсивном притоке крови ее отток из плавников не обеспечивают вены комплексных сосудов: тогда охлажденная кровь от плавников идет дополнительным путем через одиночные вены.
Строение пучков указывает, во-первых, на приспособленность к эффективному теплообмену артериальной и венозной крови в комплексных сосудах и к теплообмену этих сосудов с наружной средой; во-вторых, на способность комплексных сосудов резко изменять интенсивность кровотока в связи с сильно меняющимся просветом в мускулистой артерии. Изменению интенсивности кровотока в плавниках способствуют также обильные здесь артерио-венозные анастомозы и крупные одиночные вены. Поэтому температура на поверхности плавников изменяется быстрее и амплитуда ее колебания гораздо резче, чем на всяком другом участке тела.
Например, у подопытного дельфина, извлеченного из воды, температура на одном и том же плавнике изменялась на 8,5° при температуре воздуха 21°, а на туловище за то же время только на 0,5° У других подопытных дельфинов разница между температурой воздуха и температурой на плавниках была в 2 — 18 раз больше разницы между температурой воздуха и температурой на поверхности туловища. Таким образом плавники через свою поверхность эффективно осуществляют физическую регуляцию тепла. Через плавники, как через своеобразные «отдушины» изолированного жиром организма, и происходит в первую очередь интенсивная отдача тепла, возникающего при быстром плавании или усиленной мышечной работе. Если в воздухе эти терморегуляторы не дают достаточного эффекта и не предотвращают подъема температуры тела, то в воде они вполне достаточны. Мы не раз вставляли термометр в прямую кишку дельфинов, когда они находились в воде с температурой 19 — 20°, и не наблюдали, чтобы ртуть поднималась выше 37 — 37,3° даже при неспокойном поведении зверей.

Поперечные разрезы через грудной плавник (вверху) и хвостовую лопасть (внизу) обыкновенного дельфина

а — кожа, б — фаланга пальцев, в — пучок сосудов, г — одиночные вены, д — обезжиренная прослойка

По А. Г. Томилину, 1951

Недостаточная отдача тепла на воздухе объясняет, почему китообразные, оказывающиеся на суше, иногда погибают очень быстро, то есть гораздо скорее, чем наступает омертвление тканей вследствие их сдавливания собственным весом животного. Тепловой удар, по-видимому, наиболее частая причина смерти китообразных на воздухе; и наступает он тем быстрее, чем активнее ведут себя животные вне воды. Самый простой опыт над живым дельфином показывает неодинаковое кровоснабжение кожи в разных участках: если уколоть туловище иглой, то ни в одном месте кровь не проступает, а на плавниках из каждой ранки выступает довольно обильно.
Все три плавника — спинной, хвостовой и парный грудной — важны для терморегуляции, но в случае отсутствия спинного плавника (например, у гладких китов, белух, нарвалов, китовидных дельфинов и бесперых морских свиней) функцию регуляции тепла выполняют остальные без ущерба для организма.
Несмотря на свое совершенство, указанные терморегуляторы у крупных китов не могут, по-видимому, справиться с перегревом тела в условиях тропиков: ведь этим массивным животным отдать избыток тепла куда сложнее, чем маленьким дельфинам, которые в тропических водах нередки. Затруднения в терморегуляции китов и сравнительная бедность тропиков кормами препятствуют проникновению их в экваториально-тропический пояс. И напротив, даже самая низкая температура моря не мешает им пользоваться огромными скоплениями пищи на полях нагула в Арктике и Антарктике. Из крупных китообразных только кашалоты да горбатые киты не избегают тропических вод: кашалотам теплый верхний слой воды не мешает, так как они в поисках пищи легко погружаются до холодной толщи моря, а горбатые киты способны эффективнее других китов отдавать избыток тепла через огромную поверхность своих грудных и хвостовых плавников, занимающих до 10% поверхности всего тела.
Температурные условия экваториально-тропического пояса создали барьер, изолировавший усатых китов северного полушария от их сородичей в южном полушарии. Противоположность сезонов в обоих полушариях закрепила изоляцию. Эти обстоятельства и привели к формированию у китов-полосатиков четко обособленных северных и южных подвидов, у каждого из которых сложились миграции только в пределах своих полушарий.
Такова связь между кожей и отрицательным отношением китов к тропическому поясу.
Однако наш рассказ о коже китообразных еще не закончен: прямое отношение к покровам имеют другие секреты китообразных и прежде всего большие скорости их передвижения в воде.


Содержание

Загадки слепого кашалота

5
Странствия в океанах
13
Сюрпризы Нептуна и аквариумы-гиганты
20
Морские акробаты
41
Окна в подводный мир
49
Есть ли «нюх» у китов?
51
Камни и палки вместо пищи
54
Осязание китов
58
Видят ли киты свой хвост?
60
Мир безмолвия или царство какофонии?
63
Как «разговаривают» дельфины?
70
Дельфины в роли попугаев
80
Как слепой кашалот мог «видеть» ушами?
87
Ультразвуковой прожектор дельфинов и сверхдальние сигналы китов
97
«Трагедии» на суше
105
Как киты и дельфины оказывают «первую помощь» пострадавшим?
115
Ручные дельфины в море
128
Почему киты не переходят экватор?
143
Бионика и китообразные
149
Неподражаемые ныряльщики
164
Как это было
169
Можно ли одомашнить дельфина?
180
Литература
186
Латинские названия животных, упомянутых в тексте 189

Hosted by uCoz