| Главная | Библиотека сайта | Форум | Гостевая книга |
5 раздел
 |
САМОДЕЯТЕЛЬНОМУ |
Эта глава для тех, кто прочитал и осмыслил книгу, заинтересовался и решил
самостоятельно послушать звуки рыб в аквариуме и в природе. Для тех, кто
намерен исследовать и мастерить дома. Конечно, некоторые звуки можно слышать
и невооруженным ухом, но у домашнего аквариума и на рыбалке вы сталкиваетесь
чаще с объектами, которые издают незначительные по силе звуки. Может быть
эти звуки для вас так и останутся «Одиссеевой сиреной», которой никто не
слышал?
В Бразилии выдают за случай или за анекдот, что какой-то пришлый чудак, очарованный
«голосами» пресноводных сциен, обитающих в Амазонке, решил полюбопытствовать:
а что будет слышно в воде. Он окунул ухо в реку и... послужил приманкой для
страшной амазонской пираньи, не упустившей возможности полакомиться ухом
незадачливого любителя экзотики.
Для того чтобы услышать, а может быть и записать на магнитную ленту «голоса»
ваших знакомых незнакомцев, вовсе не требуется дорогостоящей аппаратуры и
профессиональных навыков. Небольшой багаж радиолюбительских знаний и умение
мастерить придутся очень кстати. Ну, а с помощью магнитофона дело не только
упрощается, вы сможете положить начало личной фонотеке — коллекции записей
звуков рыб. Отметим попутно, что во времена, когда звукозаписывающая аппаратура
еще не была изобретена, «голоса» рыб пытались переложить на нотную запись.
В наши дни в этом нет нужды. Уже выпущено в свет множество пластинок с записями
голосов певчих пернатых. Совсем недавно фирма «Мелодия» выпустила также долгоиграющую
пластинку с записями «голосов» аквариумных, пресноводных и морских рыб. Этот
тонфильм прилагается к книге «Звуки рыб»1.
1 И. Д. Никольский, В. Р. Протасов, Е. В. Романенко, Е. В. Шишкова. Звуки рыб. Атлас. Изд-во «Наука», 1968. |
Для записи обычных звуков, например речи человека или лая собаки, применяется схема: магнитофон плюс микрофон. Поскольку «голоса» рыб звучат в диапазоне частот, слышимом человеческим ухом, для записи их требуется обычная аппаратура. Сложность заключается в другом.
Приборы для записи звуков |
Если мы установим микрофон над самой поверхностью
воды, то нам не удастся записать ничего, кроме постороннего шума. 99% звуков,
нужных вам, останется
в воде — не перейдет в воздух. Чтобы микрофон заработал, его надо опустить
в воду. Только не торопитесь. Обычный микрофон в воде «захлебнется»: картонная
мембрана раскиснет, электрическая схема выйдет из строя, и вы потерпите
неудачу. Микрофон надо изолировать. Можно пойти по пути наименьших хлопот,
поместив
его в резиновый мешочек. Что ж, это тоже выход из положения. Микрофон тогда
действительно можно уберечь, но качество записи будет неважным, потому
что резина заметно поглощает звук. Впрочем, в случаях, когда объект достаточно
«зычный», употребление такого микрофона вполне оправдано.
Но лучше выйти из этого затруднительного положения с помощью пьезокристаллов.
В виде пластинок они продаются в радиомагазинах по вполне доступной цене.
Итак, в вашем распоряжении имеется необходимое — пьезоэлектрический приемник.
Теперь возьмите несколько пластин органического стекла (плексигласа) и
склейте (употребляя растворитель дихлорэтан) коробочку в виде куба, открытого
с противоположных
сторон. Изнутри посредине коробочка имеет неполную перегородку, так что
в центре остается круглое окошко. На это окошко наложите тонкую резину
от детского
шарика и закрепите ее клеем. Это мембрана. Внутрь коробки поместите пьезокристалл:
одно его ребро должно прилегать к мембране, противоположный конец жестко
крепится к стенке стакана. К клеммам кристалла подсоедините проводок, выведите
его наружу сквозь заранее просверленное отверстие в задней стенке. Теперь
эту стенку можно сажать на дихлорэтан.
 |
Схема самодельного гидрофона: 1 — стенка цилиндра; 2 — пристеночное кольцо; 3 — дно стакана; 4 — мембрана; 5 — пьезокерамический кристалл; 6 — на вход магнитофона (детали 1 — 3 изготовляют из оргстекла толщиной 5 мм). |
Следует позаботиться о том, чтобы внутрь изготовленного вами гидрофона не
попала вода при погружении. Проводок выведите на входное гнездо усилителя
магнитофона. Можно сделать как-то иначе. Важно, чтобы туго натянутая мембрана
касалась пьезокристалла, т. е. был использован пьезоэффект преобразования
звукового поля в энергию электрического тока при деформации пьезокристалла
под действием колебаний мембраны. С такой вот простенькой конструкцией гидрофона
вполне осуществима запись на портативный магнитофон с питанием от батарей
в условиях водоема на небольшой глубине. Возможно, некоторые читатели пожелают
более подробно ознакомиться с техникой и методикой записи «голосов» рыб.
Им придется поинтересоваться специальной литературой.
Слушать звуки в воде вполне можно и без применения радиоэлектроники. Возьмите
бамбуковую палку или алюминиевую трубку, или срежьте стебель купыря (стебель
купыря следует освободить от внутренних перегородок в междоузлиях) с поперечником
отверстия не менее сантиметра. На конец, который опускается в воду, плотно
подгоните конусообразное расширение (чем более диаметр, тем лучше), из жести
например. Получившийся рупор перетяните тонкой резиной от детского шарика.
Рупор поменьше, также перетянутый резинкой, приладьте к концу, приставляемому
к уху. Вот вам подводный стетоскоп. Пользуясь им, вы послушаете жизненный
пульс водоема: звуки рыб, водных насекомых и амфибий, различные шумы. Вряд
ли вы назовете поначалу, кому принадлежит тот или иной звук и что он означает,
и все-таки интересно.
Подводный стетоскоп. А — схема устройства: |
Малайские слухачи, прежде чем обрести навык определять на слух местонахождение
рыбы и ее породу, тренируются в течение нескольких месяцев. Со временем среди
шума волн слухач может выделить звуки сардин, напоминающие ему прибой в тихую
ночь, или своеобразное гудение кильки, подобное шороху ветвей при ветре,
по звуку определить — движется ли скат или лежит на дне.
Вы так же не забудьте запастись терпением и не надейтесь на легкий успех,
будто подводные обитатели тотчас пойдут на ваш гидрофон, точно на митинг.
«Ораторов» придется поискать и подождать. Ведь звуковая активность рыб очень
зависит от времени суток и сезонной биологической активности.
Немало пищи для наблюдений и размышлений будет у того, кто приступит к делу.
Если это рыболов-спортсмен, то его поле деятельности — озеро или речка с
медленным течением. Там, используя самодельный гидрофон, можно послушать
игры рыб на нерестилищах. А можно попытаться ловить рыбу, ориентируясь на
издаваемые ею звуки питания. Это, кстати, давнишняя мечта рыболовов. Знаменитый
изобретатель телефона А. Белл, выражая свой интерес к морю, говорил, что
«...под водой нас ждет целое царство звуков, которые еще предстоит исследовать.
Я не раз собирался отправиться на берега Ньюфаундленда и половить рыбу с
помощью телефона. Если опустить передатчик с наживкой прямо в середину косяка
трески, я уверен, удастся услышать нечто необычное»1.
1 Даган, Джемс. Человек в подводном мире. Изд-во «Мысль», 1965. |
А разве не заманчиво, даже опытному рыболову, выбрать наиболее звучащую
мормышку, пли даже попытаться улучшить ее акустические свойства и тем самым
повысить уловистость? Этот своеобразный «конкурс мормышек» можно устроить
под контролем самодельного гидрофона и магнитофона в ...комнатной ванне.
Вы опускаете в ванну гидрофон и манипулируете перед его резиновой мембраной
леской с нанизанной мормышкой точно так, как если бы ловили подо льдом окуньков.
Разумеется, магнитофон одновременно ведет запись издаваемых мормышкой звуков.
Так, перебрав несколько образцов и сопоставив полученные записи, вы и ваше
семейное жюри выбираете «победителя конкурса» — наиболее интенсивно звучащую
мормышку.
Мы исходим из предположения, что вы изучили свой магнитофон и умеете с ним
управляться. Следует только учесть, что при записях голосов животных, в том
числе рыб, лучше пользоваться магнитофонной лентой отечественного производства
типа 6 или CR (ГДР). Эти типы лент более чувствительны к высоким и низким
частотам.
Помните, как в чудесной детской сказке «Волк и семеро козлят» серый поначалу
неудачно прикидывался козой. Козлята легко разоблачили его грубый бас. Тогда
хитрый волк решил обратиться за помощью к кузнецу, чтобы тот сделал его голос
похожим на сопрано козы. Сказочный кузнец отлично справился с необычной задачей
— поднял диапазон основных частот голоса волка — и не его вина, что сказка
не имела печального конца. Если бы волк имел дело с рыбами, то вряд ли у
него возникла необходимость обращаться к специалисту по «наладке и настройке»
голоса. Во многих случаях рыбы воспринимают подражание их «голосу», даже
если оно сильно искажено по тону. Например, грубо воспроизведенный призывный
зов самца бычка-кругляка при условии сохранения ритмичности возбуждает самку.
Неважно, что частота сигналов и их мощность сильно отличаются от нормальной.
Больше того, самки азовского бычка в опытах шли на грубое подражание их «голоса»
человеком, опять же при условии соблюдения характерного ритма, свойственного
нерестовым звукам самцов. Эта своеобразная звуковая «неприхотливость» некоторых
рыб учтена в конструкции «акустической удочки» рыболова-любителя Левина (см.
фото). Приспособление воспроизводит в воду звуки крылышек воздушных насекомых,
служащих пищей для многих ценных рыб (голавль, форель). Генератором «жужжащих»
звуков является вибратор (см. схему) с питанием от батареи для карманного
фонаря. Вибратор приводит в колебание туго натянутую нихромовую леску диаметром
0,2 миллиметра, которая излучает звуки в воду в диапазоне 100—1000 герц.
«Акустическая удочка» не без основания претендует на повышенную уловистость
при ужении рыб, поедающих воздушных насекомых.
Расположение вибратора на акустической удочке. |
Те, кто бывал в подмосковной усадьбе Кусково, вероятно, помнят так называемый
Голландский домик и заросший, запущенный пруд перед ним. Некогда вельможи
Шереметьевы устраивали здесь для гостей заморскую кухню и развлечения. Среди
последних было кормление рыбок, разводимых в то время в пруду. По звонку
рыбки подплывали к водоспуску, где и получали корм. Тогда это было забавой.
Только гораздо позже, с открытием центральной нервной системы у позвоночных
животных (к которым относят рыб, амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих)
и появлением на свет учения об условных рефлексах, эта и иные сходные «забавы»
получили научное объяснение.
Открытие рефлекторной связи между врожденными поведенческими реакциями животного
и различными раздражителями дало возможность подробнее исследовать деятельность
различных органов чувств рыб. Так, рассказывая о многообразных свойствах
слуха рыб, мы обращали внимание читателя на то, что опыты выполнены по методике
условных рефлексов.
 |
Схема вибратора к акустической удочке: 1 — выключатель; 2 — батарея; 3 — электромагнит; 4 — пружинящая пластина; 5 — леска; 6 — крючок; 7 — регулирующий винт. |
Из ответов на различные раздражители и складывается поведение животного.
Раздражители поступают из внешней среды (внешние раздражители) или являются
результатом жизнедеятельности организма животного (внутренние раздражители).
Стоит хозяйке появиться на пороге дома с миской в руках, как куры «со всех
ног» бегут ей навстречу. Хозяйка здесь выступает в роли внешнего раздражителя.
Зимой и весной недостаток витаминов вызывает у собаки нестерпимый зуд. Такая
собака до крови раздирает себе бок. Авитаминоз и вызванное им нарушение регуляции
в организме в данном случае есть внутренний раздражитель. Раздражитель —
внутренний или внешний — вызывает врожденную реакцию животного. Чесание собаки
есть врожденная реакция в ответ на внутренний раздражитель (биохимические
нарушения в организме). В ответ на появление предмета птенцы широко разевают
рты — безразлично, будет ли таким предметом ваш палец или птица-родитель.
Разевание рта у птенца — врожденная, безусловнорефлекторная реакция.
Но вот появление хозяйки с кормушкой вызывает у кур иной тип реакции — условнорефлекторный.
Выход той же хозяйки к новорожденным цыплятам не окажет на них никакого действия.
Значит условнорефлекторное
поведение приобретается через опыт. Много раз на протяжении известного периода
времени придется выходить хозяйке с миской в руке и кормить подрастающих
цыплят, прежде чем они привыкнут и «убедятся», что появление хозяйки с миской
обязательно означает кормление. Условный рефлекс вырабатывается через безусловный,
врожденный рефлекс. В разделе о биологическом значении рыбьих «голосов» мы
отмечали связь последних с нерестовым, оборонительным и пищевым поведением
рыб. В природной обстановке все условно-рефлекторные (приобретенные через
опыт) реакции рыб образуются через пищевые, половые и оборонительные безусловные
(врожденные) рефлексы. Сочетание и совокупность врожденных и приобретенных
рефлексов определяют индивидуальное поведение рыб и других позвоночных животных.
В этом состоит также основной принцип обучения животного. В цирке нас восхищают
животные, под руководством дрессировщика выполняющие довольно сложные трюки.
Медведи Филатова, например, катаются на велосипедах и мотоциклах, ходят по
канату. Но разве они родились с уменьем выполнять все эти трюки? Конечно,
нет. Их обучили дрессировщики. Всякий обращал внимание, как после удачно
исполненного номера мохнатый или пернатый «актер» получает из рук дрессировщика
лакомство. Некоторые зрители полагают, что бурно аплодируя, они подбадривают
и вдохновляют животное. Но врожденный рефлекс «на аплодисменты» у животных
неизвестен. Обученные цирковые животные работают «за кусок хлеба», или, по
научной терминологии, на основе врожденного пищевого рефлекса.
Мы не случайно затеяли разговор об условных и безусловных рефлексах. Они
служат ключом к познанию поведения рыб. Методикой обучения животных широко
пользуются в научном эксперименте.
Рыбы также поддаются обучению. Условные рефлексы, однажды возникшие, рыба
«запоминает». Месячный перерыв в опытах не приводит к их исчезновению, но
лишь временно притормаживает. Любопытно, как французские исследователи отмечают
способности различных рыб к дрессировкам: карпа они считают смышленой рыбой,
голавля, плотву и форель — менее понятливыми; лещ по их классификации мало
«сообразителен», а щука, окунь и гольян совсем «бестолковы». По данным наших
ученых, голавль и лещ весьма «сообразительны».
Многие рыболовы знают, что рыбы отнюдь не безразличны к тому, как одна за
другой вылавливаются особи из их стаи. Было установлено опытным путем на
многих видах, что у рыб вырабатывается оборонительный рефлекс уже после одного
— трех наблюдений ситуации обычного ужения, в которой их незадачливые сородичи
были жертвами. Следовательно, для закрепления условного рефлекса не обязательно
непосредственное действие раздражителя на особь — достаточно наблюдения за
действием этого раздражителя. Это убедительно свидетельствует в пользу достаточно
высокой организации высшей нервной деятельности рыб. Было бы весьма плачевно
для обитателей наших водоемов, если бы они приобретали опыт лишь будучи нацепленными
на крючок. Премудрый пискарь потому и прожил «аридовы веки», что «отец-старик»
не раз его насчет уды предостерегал. «Пуще всего берегись уды! — говорил
он: — потому что хоть и глупейший это снаряд, да ведь с нами, пискарями,
что глупее, то вернее. Бросят нам муху, словно нас же приголубить хотят;
ты в нее вцепишься — ан в мухе-то смерть!» Так в хитроумной сказке Салтыкова-Щедрина
премудрый пискарь «опосредствованно» набирался ума-разума.
Способность к опосредствованному накоплению индивидуального опыта кое-что
объясняет в стайном поведении рыб. Когда «обученных» верховок с предварительно
выработанным устойчивым оборонительным рефлексом на определенный раздражитель
выпускали в стаю «необученных» сородичей, то последние, наблюдая за поведением
«обученных», подражали их действиям; оборонительный рефлекс на однозначный
раздражитель был сходным. Не менее показателен опыт «с актерами и зрителями».
В этом случае аквариум перегораживали стеклом. Действию на раздражитель обучали
лишь рыб-«актеров» в одном из отсеков. Рыбы-«зрители» имели возможность наблюдать
происходящее сквозь перегородку, и этого оказывалось достаточным, чтобы вызвать
у них подражательные рефлексы. Но, повторяем, обучение не самоцель, а метод
достижения более важных задач по выяснению различных сторон поведения рыб
и работы их органов чувств.
Поставив несложный опыт, аквариумист с интересом выяснит, кто из обитателей
его аквариума наделен слуховой способностью. Опишем по порядку несложный
метод.
В отдельный аквариум (одну или две стенки которого лучше заклеить бумагой,
чтобы рыбки не видели и не пугались рук экспериментатора) отсаживают одну-две
рыбки, лучше одинаковых по виду, возрасту и полу (для данного опыта — не
в период размножения). Когда рыбки привыкнут к новому месту, можно начинать
эксперимент. Постучите по стеклу аквариума карандашом. Если рыбки продолжают
спокойно плавать, это еще не означает, что они не слышат звука. Просто им
незнакомо его значение. Поэтому приступайте к обучению. Методика, которой
вы пользуетесь, называется «пищевой». Тем не менее рыб постоянно в течение
опыта держите на полуголодной диете. В течение 3—4 секунд равномерно постукивайте
по стеклу аквариума и одновременно опустите чуть-чуть корма. Через одну-две
минуты повторите то же самое. Важно условный раздражитель (стук) одновременно
подкреплять безусловным (пища). Подкармливайте в одном и том же углу. Рыбки
привыкнут искать корм в определенном месте. Подопытные рыбки должны во время
опыта получать ежедневно не более половины количества корма, необходимого
им для насыщения. Число сочетаний — стук и кормление — может колебаться от
7 до 15 за день. И так ежедневно до тех пор, пока в одно прекрасное время
вы не обнаружите, что рыбки торопятся к заветному углу, едва заслышав стук.
Поначалу неуверенно, порывистым зигзагом. Не дайте угаснуть еще нестойкому
условному рефлексу, не забывайте подкрепить постукивания кормом (понятно,
что стук должен по времени на 2—3 секунды опережать подачу корма, ведь задача
состоит в выяснении слуха). С течением времени условнорефлекторная реакция
закрепится: стук для рыбок будет означать сигнал к кормлению; рыбки без колебаний
ищут корм в положенном месте. Таким образом вы получили возможность судить
не только о том, что выбранные вами рыбки не глухи, но и об их способности
к обучению.
Предлагаем также очень занимательный опыт — «подводный телефон». В этом случае
нет необходимости обучать рыб, но потребуются технические средства: портативный
магнитофон, позволяющий вести запись с одновременным прослушиванием через
динамический наушник, самодельный гидрофон и гидроизолированный динамик (или
наушник).
Владимир Рустамович Протасов 