5 июля 2007 г.

Летучие мыши. Ошибка адмирала Деница

Начиная вторую мировую войну, фашистская Германия рассчитывала на быструю победу на Западе. Ставка делалась на резкое увеличение количества подводных лодок. В 1939 г. флот Англии и Франции имел в строю 58 подводных лодок, а Германия и Италия - 93. По плану ими предусматривалось доведение их числа к октябрю 1941 г. до 179, к марту 1942 г.- до 245, к началу 1943 г.- до 308 единиц. Командующий подводным флотом адмирал фон Дениц был уверен в успехе и лично доложил об этом фюреру.

Но события на море показали, что адмирал ошибался. В Англии был создан Комитет по изучению вопросов борьбы с подводными лодками, который разработал гидролокатор для их обнаружения в подводном положении. Главным действующим лицом в нем была... летучая мышь, точнее - ее природный эхолокатор.

Перемещение в пространстве и охоту летучая мышь осуществляет с помощью ультразвуковых сигналов разной интенсивности, структуры и назначения. Плодоядные крыланы издают короткие (0,002-0,003 с), слабые сигналы в пределах частот 10-150 кГц. Подковоносые мыши охотятся за насекомыми "в режиме ожидания". Они повисают на ветке или уступе скалы и ощупывают окружающее пространство высокочастотным звуковым рупором, образованным системой складок, окружающих рот и ноздри. При этом они испускают длительный сигнал (0,05-1,00 с) с частотой от 60 до 120 кГц. "Поймав" своим излучением пролетающее насекомое, подковонос срывается с места и настигает его. Наиболее сложные звуки издают насекомоядные мыши, ведущие активную охоту (ночницы и пр.). Короткий (всего 0,002 с) сигнал начинается на частоте около 90 кГц и кончается на 45 кГц. При этом меняется его структура. Мыши этих видов охотятся как бы в режиме "частотного модулирования".

История открытия природного радара летучих мышей полна драматизма. В 1793 г. аббат Спалланцани, профессор биологии университета в Падуе, пришел к выводу, что эти животные обладают неизвестным людям чувством. Позднее С. Журен обнаружил, что оно сродни слуху: если залепить уши воском, летучая мышь начинает натыкаться на препятствия. Но раз люди не слышат этих звуков, значит - это что-то сверхъестественное, решил знаменитый Жорж Кювье, и... эксперименты были прекращены почти на сто лет. Только в 1938 г. Дональд Гриффин экспериментально доказал, что летучие мыши издают ультразвуковые сигналы. Все стало ясно, но... лишь на первый взгляд.

Допустим, в одном зале летают сто летучих мышей (на самом деле их может быть на 2-3 порядка больше). Сто писков одновременно раздаются в воздухе. Каждая мышь должна выделить отражение своего сигнала на фоне многочисленных помех. Каким компьютером она должна обладать, чтобы за полсекунды, проходящие от засечки насекомого до его поимки, решить задачу о сближении двух тел, неравномерно движущихся в трехмерном пространстве, определить характер, размеры, направление и скорость движения цели, дать команду своему телу - "на взлет"!

"Компьютер" летучей мыши обладает поразительной оперативной и долговременной памятью. Зверьки после одного-двух заходов на цель усваивают пространственное положение предметов, а затем используют это знание для лучшего достижения биологического эффекта. Долговременная, кинестетическая память связана со способностью животного запоминать, а потом многократно воспроизводить программу движения, не пользуясь дополнительными эхолокационными сигналами...

Или еще один вопрос: "говорят" ли летучие мыши? Исследования австралийских ученых показали, что словарный запас у них большой: "уип", "бззу", "чер-чер" и так далее - 22 слова (у обезьян - всего 17!). Все звуки, которыми обмениваются летучие мыши, можно разделить на четыре группы. Первая группа "слов" охватывает отношения между матерью и детенышем. Новорожденный мышонок сперва издает тонюсенький короткий писк, затем - радостное щебетание и облегченный вздох: "мама вернулась"! По этой серии звуков мать почти безошибочно находит новорожденного (опыты показали, что лишь в 17% случаев она кормит чужого детеныша). Вторая группа слов связана с военными действиями. Она содержит подстрекательные призывы и возгласы, устрашающие противника. Начало и конец сражения отмечаются высоким гудением. Крики третьей группы можно услышать лишь в пору спаривания. Это писки, "ограждающие" брачную территорию, щелканье ухаживания, характерные звуки согласия на брак. И наконец, имеется сторожевой сигнал, похожий на отрывистый звук кларнета, которым мышь-наблюдатель предупреждает об опасности.

С чем же можно сравнить летучую мышь? Проще всего - с современным истребителем-перехватчиком, снабженным радиолокатором и бортовой ЭВМ. Но, пожалуй, интереснее представить себе спелеолога, "оснащенного" как летучая мышь. Он свободно перепархивает с уступа на уступ, крутой спиралью спускаясь на дно глубоких колодцев или поднимаясь к сводам куполов; его конечности вооружены небольшими, но очень крепкими крючьями, позволяющими закрепляться на незначительных выступах; на голове его находится источник света, то дающий узкий 30-40-метровый луч, то освещающий обширное пространство. Чтобы лучше ориентироваться, можно мигать лампочкой, "пробегая" широкий диапазон частот: от инфракрасного до ультрафиолетового; при необходимости - пользоваться сменными фильтрами, позволяющими видеть объект то в оранжевом, то в голубом, то в желтом свете, или применять бинокль с просветленной оптикой... Вот насколько богаче восприятие подземного мира у летучей мыши! И обеспечивает его крохотный кусочек вещества: вес мозга летучей мыши не превышает десятой доли грамма... Есть о чем задуматься конструкторам космических аппаратов!

Дублянский В.Н.,
научно-популярная книга