Изложенная схема очень непроста. Во-первых, ультразвуки в воздухе быстро затухают. Поэтому оптимальная дальность обнаружения цели — 40–60 сантиметров, полтора-два метра— это уже предел. Во-вторых, за минуту летучая мышь, оказывается, может поймать до 15 мошек — при этом траектория полета резко меняется: зверек пикирует, делает петли, перевороты, скользит на крыло, входит в штопор, техника пилотажа изумительная! А скорость полета — это в-третьих—20–30 километров в час! Каким же мощным «компьютером» должна обладать летучая мышь, чтобы в мгновение ока (в «мгновение уха»!) — как правило, от засечки цели до поимки добычи проходит не более полусекунды — сделать сложнейшие вычисления, решить задачу о двух неравномерно движущихся телах в трехмерном пространстве, определить, в каком направлении, каких размеров, с какой скоростью и какая движется цель (попутная задачка на определение структуры поверхности тела по отраженному импульсу) и дать соответствующие команды своим конечностям, всему телу: на перехват!
Может показаться, что эхолокация для летучих мышей принципиально невозможна. Представим: сигнал доходит до насекомого, оно воспринимает ультразвук и у него есть еще время среагировать, пока эхо возвращается к охотнику. Неужели эволюция не учла такую возможность и не подарила насекомым шансов на спасение, на маневр ухода? Подарила. Шансы есть. Но мизерные. Некоторые мотыльки, получив ультразвуковое «предупреждение», складывают крылья и камнем падают на землю; другие начинают резко менять курс полета, рыскают в воздухе. И тем не менее летучие мыши охотятся практически безошибочно! Они успевают перехватить цель почти в любой ситуации.
Дело в том, что летучая мышь ориентируется в полете не по звуковому лучу или пучку, а по звуковому полю: она оценивает множество эхо-сигналов, отраженных от разных поверхностей. Когда в поле звукозрения появляется нечто похожее на добычу, характер сигналов меняется: летун испускает серию сверхкоротких импульсов, способных мгновенно «прозвонить» окружающее пространство на разных уровнях эхолокации. Так, длительность разового импульса бурой ночницы колеблется от 0,3 до 2 миллисекунд. И за столь предельно короткий промежуток времени (тут звук-то успевает пробежать всего 10–60 сантиметров) зверек умудряется модулировать сигнал в широких границах: меняет частоту звука на целую октаву и свободно переходит от узко сфокусированного пучка к широкому фронтальному лучу. Естественно, что вернувшееся эхо просто-таки насыщено информацией. В зависимости от условий охоты летучая мышь может издавать от 10 до 200 и более таких импульсов в секунду. Уловки насекомым не помогают.
В наш технический век подобрать сравнение для летучей мыши просто: она вполне выдерживает аналогию с всепогодным истребителем-перехватчиком, оснащенным радаром и бортовым компьютером. Но еще интереснее приложить поразительные свойства рукокрылых к человеку: только так можно измерить дистанцию, отделяющую их от нас.
Представим себе, что мы живем в мире кромешной темноты. Во рту у нас — источник света, бьющий метров на 30–40. Чтобы ориентироваться во тьме, мы часто-часто мигаем этой лампой, к тому же постоянно «бегаем» по широкому диапазону частот: от инфракрасного излучения до ультрафиолетового. Мы можем фокусировать луч света в тонкий пучок, а можем освещать перед собой обширное пространство. Мало того: нам свойственно избирательно пользоваться видимым спектром — мы видим то в оранжевом, то в голубом, то в желтом свете, — таким образом, у нас на глазах система то и дело меняющихся фильтров. Учтем еще вот что. Некоторые виды летучих мышей — например, курносый листобород — в полете расправляют кожаные складки вокруг рта, превращая их в раструб: чем не мегафон? Развивая фантастический образ «человека-прожектора», проведем такую аналогию: лампа у нас во рту снабжена еще и рефлектором, а к глазам приставлен бинокль с просветленной оптикой.
Такой образ нам может нравиться или не нравиться, но перевод с языка звука на более знакомый нам язык света довольно точно иллюстрирует слуховое зрение и характеризует способности наших летунов — способности, которые совершенствуются по меньшей мере вот уже пятьдесят миллионов лет (таков возраст самой древней ископаемой летучей мыши, и она чрезвычайно похожа на современных рукокрылых).
В море звуков
Теперь картина эхолокации вроде бы стала более понятной. Летучие мыши прекрасно и разнообразно (приходится пользоваться таким странным словосочетанием) видят с помощью ультразвука. Но заладимся следующим вопросом: какова острота их зрения? Насколько эффективно работает «бортовой компьютер» — мозг мыши?
Опыты показали, что рукокрылые в принципе способны засекать в полете и огибать даже сверхтонкие нити — толщиной всего 50 микрон. Но и это еще не все. Выяснилось, что мышиный компьютер обладает… поразительной памятью!
Поставили эксперимент. Натянули проволочки таким образом, что образовалась сложная пространственная структура, и в этот трехмерный лабиринт запустили летучую мышь. Зверек пролетел его насквозь — естественно, ни разу не задев крылом за проволочки. Пролетел дважды, трижды… Затем проволочки убрали и заменили их тонкими невидимыми лучиками фотоэлектрических устройств. И что же? Мышь снова летела по лабиринту! Она в точности повторила все повороты, все спирали своего прежнего пути, и ни разу фотоэлемент не зафиксировал ошибку, а ведь теперь лабиринт существовал только в воображении мыши. Конечно, можно повернуть дело так, что эксперимент как раз опровергает наличие мышиного интеллекта: проволочек нет, прямой путь свободен, кому нужен этот пилотаж? Но для ученых полет летучей мыши в воображаемом лабиринте служит лучшим доказательством ее адаптационных способностей, ее высокой поведенческой квалификации и прекрасной памяти.
Экспериментаторы давали летучим мышам и задачу на сообразительность. Перед парящим в воздухе бурым кожаном подкидывают горсть металлических или пластмассовых объектов разной формы и среди них — червяка. Хотя в природе подобные задачи кожану как-то не встречаются, однако он выхватывает червяка из подброшенного перед ним мусора без затруднений.
Летучие мыши просто купаются в море звуков. Эхо заменяет им зрение, осязание, может быть, в какой-то степени обоняние. И очень хорошо — для нас, людей, — что диалоги рукокрылых с окружающей средой проходят в ультразвуковом диапазоне. Иначе… иначе мы весьма скоро оглохли бы. Ведь летучие мыши кричат очень громко. Акустики определили, что звук, издаваемый бурой ночницей и замеренный у ее рта, в 20 раз громче шума отбойного молотка, работающего на расстоянии нескольких метров от экспериментатора. Некоторые виды тропических летучих мышей разговаривают очень тихо, «шепчут», но есть и такие, которые вопят еще в три раза громче, чем бурая ночница.
Как заявил американский специалист по рукокрылым доктор медицины Алвин Новик, «я определил громкость импульса малайского безволосого складчатогуба — зверька размером с голубую сойку — в 145 децибелов. Это сравнимо с уровнем шума стартующего реактивного самолета».
Биологи пристально изучают летучих мышей — этих «дельфинов ночного неба», по образному определению одного натуралиста: здесь имеются в виду не только свойства звукового зрения, но и незаурядные умственные способности рукокрылых. Ученые надеются, что наблюдения за поведением летучих мышей помогут ответить на очень важный вопрос: как мозг животного обрабатывает и использует информацию, которую получает от органов чувств? А ответ на этот вопрос позволит в конечном итоге разобраться и в работе человеческого мозга.
Неподвижный и молниеносный
Хищники бывают разные — крылатые ли, сухопутные или подводные… Одни неутомимо преследуют добычу, «честно» соревнуясь с жертвой в скорости, другие коварно нападают из засады, третьи хитроумно маскируются, да порой так, что не только на хищника — на живое существо становятся не похожи. Например, рыбы-удильщики. Речь пойдет не о глубоководных удильщиках, а о рыбах, более известных под названием морских чертей — из отряда ногоперых.
