Изучение звуковой сигнализации у китов дало возможность установить, что они способны также издавать звуки высокой частоты, служащие им для ориентации в воде, подобно тому, как летучие мыши пользуются ультразвуками для ориентации в воздухе.
Подробнее изучена способность к эхолокации у зубатых китов, к которым относятся речные дельфины, кашалоты, клюворылы, различные морские дельфины и их родственницы хищные косатки. Издавая ультразвуки и воспринимая отраженное от различных предметов эхо, дельфины ориентируются в пространстве, узнают о препятствиях, присутствии соседей, нахождении пищи, близости берега, о глубине воды и рельефе дна. С помощью эха дельфины могут находить пищу в толще воды и различать предметы не только днем, но и ночью и даже с закрытыми глазами. Эта способность позволяла им плавать во время войны на минных полях, не задевая мин.
Изучение воспроизведения обычных звуков и ультразвуков у зубатых китов поставило перед учеными немало загадок. У китов нет голосовых связок и поэтому гортань не может быть источником звуков. Ученые пришли к выводу, что у дельфинов и других зубатых китов источник звука расположен в наружном носовом проходе, где есть особые носовые пробки и кольцевые мешки. В направлении звукового импульса участвуют кости черепа и особая лобная жировая подушка. Что касается механизма восприятия отраженных звуков, то этот вопрос изучен еще недостаточно, хотя особенности сложного строения среднего и внутреннего уха (наружные части уха у китов не развиты) описаны достаточно подробно.
Когда дельфин охотится, он испускает ультразвуковые сигналы-щелчки и быстро водит головой из стороны в сторону. Чем ближе к цели, тем быстрее становятся движения головы и чаще локационные сигналы. Частота ультразвуковых импульсов-щелчков может колебаться от 16 до 200 и более в секунду. Если такие сигналы-щелчки записать при помощи гидрофона на ленту магнитофона и расшифровать их, то они воспринимаются как звуки, напоминающие сыплющийся горох, барабанную дробь, щебет, мяуканье, различные скрипы, напоминающие иногда скрип дверей на несмазанных петлях.
Дельфины способны издавать ультразвуковые импульсы с частотой до 150–200, а иногда и до 300 килогерц, однако чаще всего они «работают» на частотах от 75 до 120 килогерц, хотя слышат сигналы и более высокой частоты. Однако, как показали опыты, проводимые в океанариумах, отдельным дельфинам не нравится слишком высокая частота ультразвуков: они начинают беспокоиться, быстро плавать по бассейну, бить по воде, не приближаясь к гидрофону.
Крупные киты также не любят ультразвуков высокой частоты. Узнали об этом случайно. В 1970 году на английских гидрографов, работавших у побережья одного из островов, напала группа китов. Стали искать способы, как отбить атаку морских исполинов, и обнаружили, что киты не выносят звуков частотой от 15 000 до 60 000 герц. А это как раз те частоты, на которых работает обычный судовой эхолот. Когда его включили, киты тотчас оставили судно в покое.
Аналогичный случай произошел и с нашими гидрографами в бухте Нагаева, недалеко от Магадана. Мотобот, на котором они работали, привлек внимание кашалота. Гигант то нырял, то спокойно шел параллельным курсом. Когда мотор заглушили, чтобы взять пробу грунта, кашалот пришел в возбуждение и атаковал бот. Нападение повторилось трижды. А когда двигатель вновь заработал, кашалот успокоился и опять пошел параллельным курсом, не проявляя прежней агрессивности. Тогда люди специально приглушили мотор. И кашалот опять стал нервничать. Морскому исполину определенно нравились звук и ритм работающего двигателя.
У дельфинов точность эхолокации исключительно высокая. В одном океанарии дельфин-самка могла с завязанными глазами находить в воде предметы небольшого размера. Более того, она очень хорошо отличала четырехсантиметровую капсулу, наполненную камешками, от кусочка рыбы точно такого же размера.
Интересные опыты проводили советские ученые с дельфинами-афалинами на Черном море. Они бросали в воду дробинку диаметром 4 миллиметра на расстояние 20–30 метров от дельфинов. Афалины находили ее с помощью своего локатора безошибочно.
Многие тюлени — морские львы, морские слоны, котики, обыкновенный и гренландский тюлени, кольчатая нерпа, серый тюлень и хохлач — также способны издавать ультразвуки с частотой до 30 000 колебаний в секунду. В условиях длинных полярных ночей, когда тюленям приходится добывать рыбу подо льдом, покрытым толстым слоем снега, эхолокационные устройства очень их выручают. С их помощью тюлени находят дыхательные лунки во льдах и успешно охотятся за рыбой.
Читать дальше