Эхолокация

Две группы млекопитающих прибегают к эхолокации – это дельфины и летучие мыши. Летучие мыши обычно издают звуки частотой 50–60 кГц и воспринимают их. Вообще же они способны издавать гортанью ультразвуковые сигналы частотой 20–120 кГц и продолжительностью 0,2–100 миллисекунд.

С помощью такого ультразвукового «видения» летучие мыши обнаруживают в темноте натянутую проволоку диаметром более 0,1 мм, улавливают эхо, которое в 2000 раз слабее посылаемого сигнала, на фоне множества звуковых помех могут выделять полезный звук, то есть только тот, который им нужен.

Крупные летучие собаки, или ночные крыланы (Rousettus), которые питаются фруктами в тропических лесах, обладают более примитивным эхолотом: в полете они все время щелкают языком. Звук, порождаемый не гортанью, а языком, прорывается наружу в углах рта, которые у роузеттуса всегда приоткрыты. Миллиметровую проволоку роузеттусы засекают с расстояния в несколько метров.

У летучих мышей ультразвуки обычно возникают в гортани, которая по устройству напоминает обычный свисток. Выдыхаемый из легких воздух вихрем проносится через него и с такой силой вырывается наружу, словно выброшен взрывом. Давление проносящегося через гортань воздуха вдвое больше, чем в паровом котле! Летучая мышь может периодически задерживать поток воздуха.

Каждый импульс длится обычно всего две – пять тысячных долей секунды, а у подковоносов – десять сотых секунды. Возникает «свист» очень высокой частоты (человек его не слышит, верхний предел у него – 20 кГц). Более того, издаваемые звуки очень громкие: если бы мы их улавливали, то воспринимали бы как рев двигателя реактивного истребителя с близкого расстояния. Не глохнут же летучие мыши, потому что у них есть мышцы, закрывающие уши в момент испускания разведывательных ультразвуков.

Перед стартом летучая мышь издает в секунду лишь 5–10 ультразвуковых импульсов. В полете учащает их до 30. С приближением препятствия звуковые сигналы следуют еще быстрее – до 50–60 раз в секунду. Некоторые летучие мыши во время охоты на ночных насекомых, настигая добычу, издают даже 250 криков в секунду.

Эхолокатор летучих мышей – очень точный навигационный «прибор»: он в состоянии запеленговать предмет диаметром всего 0,1 мм. А вот на проволоку толщиной 0,07 мм зверьки натыкаются.

Летучие мыши, привыкая летать по давно испытанным трассам, избирают гидом свою память и не прислушиваются тогда к своим эхолотам.

С помощью эхолокатора рукокрылые, как выяснилось, могут различать даже типы деревьев, насекомых и плодов. Для этого они испускают дополнительный шум, который, как ранее думали ученые, животными игнорировался. Однако эта информация помогает строить сложное трехмерное изображение ближайшей области пространства. Например летучие мыши выполняют своего рода вычисление «грубости» или «гладкости» поверхности предмета, отражающего звук, и даже могут отличить сосну от дуба. Для этого они оценивают изменение амплитуды каждого эха (после каждого импульса) по времени.

По крайней мере 3 вида ловят мелкую рыбу, хватая ее когтями задних конечностей у поверхности воды; это большой рыболов (Noctilio leporinus), рыбоядная ночница (Myotis vivesi) и индийский ложный вампир (Megaderma lyra). Некоторые летучие мыши – макродермы, например, при случае ловят рыб, но виды ноктилио (родственник ночниц) и пизонкс достигли совершенства в рыболовстве. В сумерках, а иногда и после полудня, в компании с пеликанами эти крупные летучие мыши летают над водой озер и морских прибрежий. Вдруг окунают лапы в воду, выхватывают рыбешку и тут же отправляют в рот, в защечный мешок. В неволе ноктилио пожирали за ночь 30–40 небольших рыбешек каждый.

У летучих мышей‑рыболовов сигнал эхолота, пробив толщу воды, отражается от плавательного пузыря рыбешек и возвращается к рыболову. Поскольку в рыбе больше 90 процентов воды, она плохо отражает подводные звуки. Но наполненный воздухом плавательный пузырь – достаточно «непрозрачный» для звука экран. Не все звуковые волны отразятся от рыбы и не все, пробившись вновь в воздух, попадут в уши зверька. Обратно из‑под воды рыболов получает вчетверо менее мощное эхо, чем обычная летучая мышь, эхолоцирующая насекомых в воздухе.

У некоторых ночных насекомых развились чувствительные к ультразвуку органы слуха, которые помогают им заблаговременно узнавать о приближении летучей мыши. А вот ночные мотыльки густо покрыты мелкими волосками, поглощающими ультразвук. Другие ночные жуки и бабочки, запеленгованные летучей мышью, складывают крылья и падают вниз, замирая в неподвижности на земле.