Факты. Интересное о дельфинах. Наука о дельфинотерапии

В первый раз за все время своего существования человечество столкнулось с самым настоящим, отлично развитым языком, который не используют люди – дельфиньим языком.

Наука изучает языки животных. С какой целью? Для того чтобы пообщаться с ними? Вероятно, но всему свое время. Главное – понять отличную от человеческой логику и посредством ее распознать послания иных существ и другого разума.

Интересные факты, рассказывающие о дельфинах. Кто же они такие? Есть версия, что ранее они были самыми обыкновенными млекопитающими, жившими на суше. Однако, по неустановленным до сих пор причинам около 70 миллионов лет тому назад, они сменили место своего обитания на водную среду. Кости, найденные во время археологических раскопок, подтверждают версию, что уже 35 миллионов лет назад они могли плавать и отлично обходились без воздуха. Ученные всегда интересовались дельфинами из-за их необычайного характера и своеобразного поведения. Дельфины относятся к тем немногим животным, которые могут похвастаться наличием собственного языка, причем состоящего не из ограниченного количества слов или простых предложений, а полноценной сформированной сигнальной системой. Существует также гипотеза, что эти удивительные морские существа давно создали собственную цивилизацию, которая настолько отличается от нашего жизненного уклада, что мы не в силах её увидеть и понять.

Подводные разговоры

Давно доказано, что язык дельфинов – это полноценное общение между отдельными особями, который является отнюдь не простым обменом сигналов, а представляет собой именно разговор. Дельфины используют, подобно человеку, несколько средств для того, чтобы передавать информацию, чаще всего это жесты и звук. При помощи движений хвоста или тела, дельфины подают друг другу визуальные сигналы, которые используются преимущественно в случаях, когда необходимо передать совершенно особенный тип информации, в остальных же случаях они предпочитают обмениваться звуками. Как правило, они используют свист, однако в их общении присутствуют и другие сигналы – щелчки, мяуканье. Дельфины используют очень много видов свиста, каждый из которых является целым предложением с яркой эмоциональной окраской, выражающим состояние дельфина, например, боль. Ученные сходятся во мнении, что дельфиний язык подобен человеческому. На сегодняшний день зафиксировано около 200 типов сигнала, которые, увы, пока не поддаются полной расшифровке. Существует мнение, что дельфины совершенно сознательно шифруют свой язык и скрывают разум от человека, однако по каким причинам они так поступают, до сих пор остается загадкой.

У них тоже есть имена!

Совершено неожиданным открытием для ученных стал факт наличия дельфиньих имен, которые они используют в своей речи, обращаясь друг к другу. Каждый детеныш дельфина получает имя сразу, после рождения. Доказательством того стали многочисленные эксперименты: при воспроизведении записи сигнала, который означает имя, всегда появлялся один и тот же дельфин.

Для выявления смысла и закономерностей в сигналах этих животных, наука использует методы и приемы, которые обычно применяются при изучении техники связи. Математические приемы, лежащие в их основе, дают возможность сделать анализ любой конкретной последовательности символов, будь то серия числовых или буквенных значений. Для начала необходимо отделить сигнал, несущий определенную информацию, от посторонних, случайных шумов. Осмысленный текст характерен тем, что в нем не может существовать последовательность нескольких одинаковых символов подряд, каждый из них встречается лишь с определенной периодичностью. Вычислив этот коэффициент периодичности, ученные пришли к выводу, что он идентичен человеческим языкам, следовательно, язык дельфинов определенно содержит информацию! Если сравнить разговор дельфинов с разговором обезьян, то обезьяний язык очень сильно будет уступать по сложности. Следовательно, по интеллекту дельфины гораздо ближе к человеку. Осталось только выяснить, о чем же хотят с нами поговорить эти «свистуны» и хотят ли вообще.

Так можно все же отнести разговор дельфинов к разновидности речи, или нет? В понимании человека – нет. Это совершенно иная система общения, привычная и адекватная для этих животных. В то же время, остается непонятным тот факт, зачем животное, ведущее весьма однообразную жизнь в водной среде, использует для обмена информацией языковую систему, по сложности и информационной нагрузке столь близкую к человеческой. Выяснению этого вопроса был посвящен целый ряд экспериментов, как у нас, так и в зарубежных странах. Ученные хотят понять, служит ли язык дельфинов лишь для обеспечения основных биологических потребностей и функций, что характерно для языков большинства представителей животного мира, или же он содержит дополнительную информацию.

Дельфины и эволюция. Факты о дельфинах

В прошлом веке о дельфинах было написано такое количество фантастических романов, потрясающих легенд и снято столько кинофильмов, что когда ученные наконец разгадают загадку этих животных, реальная информация рискует оказаться куда зауряднее, чем то, что «знает» о дельфинах человек из художественных произведений литературы и кинематографа. Однако, до сих пор неоспоримым остается тот факт, что мир дельфинов гораздо более загадочен и удивителен, чем все выдумки вместе взятые. Ведь на самом-то деле науке о дельфинах известно не так уж и много, не смотря на многочисленные попытки выяснить истину.

В отличие от человека, 90% информации дельфин получает из слухового и эхолокационного аппарата, когда для нас самым информативным из органов чувств, безусловно, является зрение. В то время, когда человек создаст технические устройства, хотя бы отдаленно близкие к дельфиньим органам чувств, наука сделает рывок вперед.

Биологи не подвергают сомнению тот факт, что дельфины находятся на верхней точке эволюции. Большинство ученных отодвигают на третье место обезьян, ставя дельфинов на второе место, сразу же после человека, не смотря на то, что биологически обезьяны ближе к человеку, но по наличию разума определенно уступают этим морским животным.

По определенным параметрам структура мозга дельфинов превосходит мозг человека. Прежде всего, он больше по массе и содержит большее количество извилин. Эволюционный путь дельфина также сильно отличается от человеческого, поскольку становление двух этих биологических видов происходило совершенно по-разному. Дельфины, будучи наземными существами, однажды покинули привычную среду обитания, переместившись в воду, в поисках укрытия от хищников и пищи. В первое время они обитали неподалеку от берега, но потом стали уходить в море все дальше и дальше. Их тела претерпели большие изменения во время приспособления к подводной жизни. Задние конечности трансформировались в хвост, а передние в плавники. Шерстяной покров исчез вовсе, оставив лишь гладкую кожу. Внешне дельфины подобны рыбам, хотя ими не являются. Это живородящие теплокровные млекопитающие.

Вы их не обидели?..

Дельфины очень любознательны, поэтому часто оказываются возле человека или кораблей. Они любят игры, причем с удовольствие играют как между собой, так и с людьми. Ученные уверены, что они могут решать задачи, непосильные другим животным. Однако, человеческого языка до сих пор, видимо, не понимают. Дельфины способны копировать человеческую речь, но загадкой остается, понимают ли они её суть. Попугаи ведь тоже могут имитировать отдельные слова, что не свидетельствует о наличии у них интеллекта.

Вероятно, человек ещё не понял языка дельфинов, по той причине, что сами мы используем язык, который представляет собой чистой воды абстракцию. Произносимые нами слова являются набором звуков, не несущих в себе никакой информации о явлениях или фактах. Существуют и другие языки, которые называют иконическими. В них каждый символ, так или иначе, свидетельствует о предмете, на который идет указание. Например, в древних письменных языках все символы визуально напоминали какой-либо предмет. Ряд исследователей предполагает, что выйти на контакт с дельфином возможно именно посредством иконического языка. И хотя у них нет письма, вероятно иконическими являются их звуковые сигналы? Ведь если, к примеру, на разных языках говорят два человека, то они, как правило, используют жестикуляцию и звуковые образы для обмена информацией.

На данный момент понятен только один факт: дельфины пытаются общаться с нами и ожидают от нас понимания их языка. Человек, в свою очередь, также разговаривает с дельфином, однако ждать, что они начнут полностью понимать нашу речь, несколько опрометчиво. Не смотря на высокий уровень интеллекта дельфинов, переоценивать их возможности также не следует. Помимо этого, для понимания речи дельфинов следует сначала изучить способ их мышления. Каким оно является: образным или иным?

Есть интересная история на этот счет. Однажды ученный очень долго пытался доказать своему другу, что верить в сверхъестественный разум дельфинов, по меньшей мере, наивно и ненаучно. И доказал. И его друг, всецело разделив его точку зрения, вдруг задал вопрос: «Как думаете, вы их такими словами не обидели?» — «Кого?» — «Дельфинов…». Интересные факты о дельфинах на этом не заканчиваются. Нам еще многое предстоит о них узнать.

Впервые за всю историю своего существования люди столкнулись с настоящим, прекрасно разработанным не человеческим языком — языком дельфинов.
Учёные изучают языки животных. Зачем? Чтобы поговорить с ними? Возможно, но не сразу. Цель — понять иную логику и с её помощью расшифровать послания представителей иного разума.

Дельфины, кто они такие? Считается, что их предки вначале жили на суше и были обычными млекопитающими. Но по неизвестной (пока) причине где-то 70 млн. лет назад они стали жить в воде. Найденные кости подтверждают, что предки дельфинов уже примерно 35 млн. лет назад плавали и могли обходиться без воздуха. Изучение дельфинов всегда было популярным, они удивляли и продолжают удивлять человека своим поведением и характером. Дельфины — одни из немногих животных, у которых есть свои язык, причём не несколько слов или предложений, а полностью сформировавшаяся система сигналов. Есть даже предположение, что эти морские животные создали свою цивилизацию, настолько отличную от нашей, что мы не можем пока их понять…

Разговоры под водой
Их язык — общение между собой, не просто передача сигналов, а непосредственно разговор. Они используют несколько способов передачи информации, наиболее часто переговариваясь жестами и звуком. С помощью движений дельфины обмениваются визуальными сигналами, двигая хвостом или всем телом. Но язык телодвижений используется только в случае, когда нужно передать особый тип информации, в основном же они общаются звуками. Обычно они свистят, но бывают и другие сигналы — скажем, мяуканье или щёлканье. Разновидностей свиста много — каждая из них может выражать целое «предложение-ощущение», например боль. Исследователи единодушно решили, что речь дельфинов можно поставить в один ряд с языком человека. Сегодня записано почти 200 сигналов, но полностью перевести их речь пока не удалось. Есть мнение, что животные осознанно скрывают свой «словарь» и разум от человека, хотя, по какой причине они это делают, неизвестно.

У них есть имена!
Самым сенсационным открытием стало наличие у дельфинов имён, по которым их различают собратья. Причём каждый дельфиненок получает своё имя при рождении. Это доказали эксперименты: на записанный свист-сигнал, означающий имя, откликался один и тот же дельфин.
Чтобы найти смысл в свисте этих морских животных, учёные использовали методы, обычно применяемые в технике связи. В их основе — математические приёмы, позволяющие проанализировать любую последовательность символов, будь то серия цифр или букв. Прежде всего необходимо было понять, что мы имеем дело с сигналом, который действительно несёт информацию, а не просто случайный шум. В осмысленном тексте не могут стоять несколько одинаковых знаков подряд, они встречаются с некоторой периодичностью. Так вот, свист дельфинов имеет тот же коэффициент периодичности, что и человеческие языки, то есть несёт информацию! Болтовня, скажем, обезьян оказалась куда примитивнее. Значит, дельфины ближе к нам по интеллекту, делают вывод учёные. Теперь надо только понять, что хотят сказать эти «свистуны».
Так всё же, у дельфинов речь или не речь? В нашем понимании — не речь. Это просто другое решение системы общения, для них — адекватное. Но абсолютно непонятно, зачем она, по разнообразию и сложности сопоставимая с человеческими языками, нужна животному, ведущему в общем-то довольно однообразную жизнь в морской среде. Это недоумение родило целую серию экспериментов у нас и за рубежом, выясняющих, чему служит дельфиний «язык» — только ли обеспечению основных биологических функций, как у большинства представителей фауны, или же он способен передавать блоки дополнительной информации…

Дельфины и эволюция

Об этих животных во второй половине прошлого века выдумано столько красивых легенд, написано столько фантастических романов и отснято столько кинолент, что реальные экспериментальные данные рискуют показаться куда скучнее, чем то, что уже (якобы) известно читателю о «говорящих» дельфинах и их «второй цивилизации». А между тем они куда удивительнее, чем самые невероятные выдумки. Что, в конце концов, знает сегодня о дельфинах наука?

Если 90% информации, которую мы с вами получаем о мире, даёт нам зрение, то дельфину 90% такой информации дают его слуховой и эхолокационный аппараты. Когда человеку удастся создать хотя бы чуть-чуть близкие к ним технические устройства, это будет великая революция в науке и технике.
Никто из биологов не сомневается, что дельфины стоят практически на вершине эволюции. Многие исследователи ставят их на второе место после человека, отодвигая на третье обезьян, которые, казалось бы, гораздо больше похожи на людей, но наличие разума—другой вопрос.

Самой большой сенсацией стало наличие у дельфинов имён, получаемых ими при рождении
Мозг дельфина по некоторым параметрам превосходит человеческий. Он больше весит, в нём больше извилин. Если сравнивать эволюцию человека и дельфина, то прежде всего нужно сказать, что дельфины «пошли другим путём». 70 миллионов лет назад они ушли в воду в поисках пищи и спасаясь от хищников. Сначала их предки гуляли по приорежным водам, но потом все дальше уходили в океан. Их тела сильно изменялись, приспосабливаясь к водной среде. Исчезли шерстяной покров и задние ноги. Передние конечности стали плавниками. Кожа стала гладкой, форма тела обтекаемой. И поэтому сегодня некоторые люди путают их с рыбами. Но они не рыбы. Дельфины — теплокровные живородящие млекопитающие.

А они не обидятся?..
Они чрезвычайно любопытны, часто подплывают к людям и кораблям. Очень любят играть. И между собой, и с человеком. Исследователи утверждают, что они способны решать задачи, с которыми другие животные не справляются. А вот научить их понимать язык человека до сих пор, похоже, не удалось. Дельфины могут повторять человеческие слова. Но насколько осмысленно они это делают? Пока неизвестно. Ведь птицы тоже имитируют нашу речь, но мы не называем их интеллектуальными существами.

Возможно, нам трудно понять дельфинов, потому что наш язык слишком абстрактен. Слова, которые мы произносим, состоят из звуков, никак не связанных с тем, что они обозначают. Есть и другие виды языков — иконические. В них форма сообщения напоминает объект, на который они указывают. Символы древних языков человека формой напоминали обозначаемый предмет. И ряд учёных полагает, что именно с помощью иконического языка можно установить разумный контакт с дельфинами. Конечно, у дельфинов нет письменности, но, может, их акустические сигналы являются иконическими? В самом деле, как решают проблему общения два человека, говорящих на разных языках? Они переходят на язык жестов и пантомимы, на язык звуковых образов.

Пока что ясно только одно: дельфины говорят с нами и ждут, когда мы научимся понимать их язык. Мы тоже говорим с ними, но не ждём, что они вдруг начнут нас понимать полностью. Да, это умные создания, очень умные, но и переоценивать способности их разума тоже не стоит. Кроме того, прежде чем разбираться в «словах» дельфинов, надо чётко понять, как они мыслят: образами или иначе.

Говорят, как-то один учёный долго доказывал своему знакомому, поверившему в сверхинтеллект дельфинов, что его вера противоречит науке. И убедил. И тот, полностью со всем согласившись, вдруг спросил: «А они на вас за такие слова не обидятся?» — «Кто?» — «Дельфины…»

В 1960-х учёные пытались научить дельфинов английскому языку, для чего давали им ЛСД. Говорить по-английски животные так и не научились. Источник: Jastrow, 2008 год

Дельфины - уникальные существа. И нет им подобных на Земле. Это водные млекопитающие с удивительными способностями: они бескорыстны, всегда приходят на помощь, очень музыкальны и коммуникабельны. Кажется, они гораздо мудрее человека. Учёный-биолог Вера Мысина о неразгаданных тайнах дельфинов.

Историю взаимодействия человека и дельфина принято исчислять с момента первых шумеро-семитских упоминаниях об этих животных.

Шумеры отождествляли дельфина с богом мудрости, хозяином мирового океана, из которого и вышел первочеловек в образе дельфина. В греческой мифологии дельфины всегда сопровождали богов, покровительствующих человеку, а в христианской символике дельфин означает возрождение или спасение.

Почему мифы и легенды многих народов говорят о дельфине как о существе дружественном, мудром, обладающем уникальным разумом и человеческими качествами?

Первыми на этот вопрос попытались ответить древние греки, которые не раз упоминали о физиологических особенностях этих животных в своих трактатах. Дельфины очень похожи на нас. Они тоже дышат лёгкими, то же четырехкамерное сердце, практически одинаковый с нами вес мозга, дельфины тоже теплокровные существа и даже размеры взрослых особей варьируются подобном человеческому росту - от 1,5 до 2 метров.

Кстати, именно от греческого слова «дельфос», означающего «брат» эти млекопитающие стали называться дельфинами. А братьями дельфины стали потому, что не раз спасали людей во время штормов и кораблекрушений, указывали путь к берегу и даже предупреждали об опасности!

Современная наука, изучая дельфинов, продолжает преподносить всё новые и новые факты об этих невероятных животных. О некоторых из них и хочу сегодня рассказать.

В стае дельфинов все являются родственниками, а взаимопомощь у них развита гораздо лучше людской. Почему? Всё дело в том, что дельфины никогда не ведут себя агрессивно и безразлично по отношению к сородичам. Сообща помогают ослабшему в стае дельфину держаться у поверхности, чтобы тот не захлебнулся, приносят ему обед, поют песни. Тем временем на суше доктора пишут целые «портянки» по клинической психологии о прямой зависимости состояния здоровья от враждебности, а в метрополитене голос циклично напоминает о том, что неплохо бы уступить место другому, более нуждающемуся в этой, своего рода, маленькой помощи.

У дельфинов как и у человека шесть уровней организации звуков: есть звук, слог, слово, фраза, абзац, контекст, кроме того есть и свои диалекты. Как и у людей язык делится на язык тела и язык звуков. Несмотря на многочисленные исследования учёных, полностью расшифровать язык дельфинов до настоящего времени не удалось никому. Но, тем не менее, советские учёные добились огромного прогресса в этом направлении, систематизировав более 180 различных звуков и знаков при помощи метода Зипфа. Стоить отметить, что большой вклад в изучении данного вопроса внесла секретная группа водолазов-спецназовцев, базирующаяся в годы СССР под Балаклавой. Если пограничник отрабатывает боевые задания с собакой, то у подводного спецназа его верным другом был дельфин. Причём сами водолазы отмечают, что дельфины порой предлагали такие нестандартные решения по выходу из искусственно смоделированной ситуации, что они оказывались куда эффективнее любых человеческих расчётов.

Перемещаясь группами, дельфины как и люди ориентируются на своего «гида». В незнакомой местности эти млекопитающие двигаются в очень плотном строю, что позволяет им моментально держать оборону в случае опасности. Ориентируются только на звуки ведущего, а передают информацию по цепочке при помощи определённых касаний.

Недавно американские учёные, если верить телеканалу BBC News, в результате многочисленных экспериментов и исследований пришли к выводу, что у каждого дельфина в стае есть своё уникальное имя. Оно даётся дельфину ещё при рождении и представляет собой характерный свист, на которой из стаи всегда откликается только одна особь. С помощью этих свистов к конкретному дельфину обращаются его сородичи.

«Язык тела» дельфинов практически во всём соответствует правилам вербальных коммуникаций человека. Общение с дельфинами положительно влияет на организм человека, особенно на детскую психику. С 1978 года началось развитие и применение дельфинотерапии. Суть её заключается в том, что больному просто дают проводить время с животным, общаться и контактировать. Современная медицина не находит объяснения многим болезням, она также не может пока объяснить как дельфинам удаётся положительно воздействовать на многие физические и психические заболевания человека, в особенности аутизма. Но сам факт того, что дельфинотерапия каким-то образом повышает иммунитет, помогает развитию речи у детей, исцеляет от ряда аутоиммунных болезней уже никто не отрицает.

Дельфины, как и люди, дарят друг другу подарки. Этот невероятно романтичный факт подтвердили этологи, изучающие дельфинов в дельте Амазонки. Самцы, чтобы привлечь внимание и расположить самку, дарят подарки потенциальным партнёршам. Какой же подарок может подарить эта «рыбина»? Чтобы самка приняла к рассмотрению кандидатуру на продолжение потомства, без «букета» из речных водорослей не обойтись.

Дельфины легко и бесконфликтно общаются со всеми земными животными. Удивительно здесь то, что и те отвечают им взаимностью. Больше всего положительных эмоций дельфины получают от общения с собаками, а представители семейства кошачьих вызывают массу вопросов и подозрений.

Дельфины как и люди понимают, что жизнь - это движение! Они любят активные игры и занимаются спортом! Чего только стоит наблюдать за дельфинами-серфингистами.

Дельфины узнают сами себя в зеркальном отражении среди других дельфинов и предметов.

В природе только два вида млекопитающих занимается сексом не только для продолжения рода, но и для удовольствия - это люди и дельфины.

Человек научился у дельфина многому. Рыбаки заимствовали у дельфина эхосонар для прицельной рыбной ловли, ведь дельфины никогда не ошибаются, отслеживая направление движения косяков рыбы. Учёные разработали акустические «очки», способные заменить слепым людям трости. Врачи получили бесценные знания по лечению многих болезней. На подводных лодках были применены приборы, позволяющие безошибочно оценить расстояние до любого объекта под водой…

Глава

Дельфины
и наука

За последние два десятилетия дельфины вышли на передний край науки. Они оказались превосходными лабораторными животными, которые спокойно относятся к экспериментам и позволяют делать над собой различные, порой очень сложные опыты. На дельфинах сделано много открытий в разных областях знаний.
Изучение дельфинов тесно связано с будущим науки и предстоящей практикой человека.
Как новое лабораторное животное, дельфин очень перспективен: на нем можно изучать важные вопросы физиологии, имеющие прямое отношение к медицине, технике, гидродинамике, бионике и т. д. По своему миролюбивому характеру, высокому уровню организации, исключительной терпеливости к разного рода опытам (в том числе к электростимуляции мозга с пробиванием отверстий в черепной коробке), по замечательным акустическим, эхолокационным, гидродинамическим свойствам и многим другим ценным качествам дельфин выдвигается на одно из первых мест в списке экспериментальных животных. Есть уверенность, что дельфин сыграет не меньшую роль в будущих исследованиях, чем в свое время сыграли «мученицы науки» - лягушка и собака.
В настоящее время на дельфинах очень активно разрабатываются проблемы гидробионики, где выделяются два главных направления: 1) гидродинамическое, включая изучение кожи с целью создания обшивок для скоростных судов, и 2) эхолокационное.
Первое, гидродинамическое, направление, в частности строение и антитурбулентные свойства кожного покрова, уже частично рассматривалось в главе 7 .
В ходе эволюции у китообразных, передвигающихся в плотной водной среде, образовались легко обтекаемая форма тела, упругий кожный покров, способный задерживать появление турбулентных пульсаций в пограничном слое воды, сформировался своеобразный локомоторный орган - хвостовой плавник - эффективный машущий движитель, приводимый в движение сильной мускулатурой.
Однако проблема передвижения китообразных с высокой скоростью была «решена» природой только тогда, когда появились два важнейших приспособления - «саморегуляция гидроупругости плавников» и самонастройка кожи к быстрому плаванию путем демпфирования. Саморегуляция плавников - не известное ранее явление - была открыта советскими учеными
С. В. Першиным, А. С. Соколовым и А. Г. Томилиным в 1968 году 1 на основе разносторонних исследований, проведенных на пяти видах дельфинов и трех видах китов. Эти исследователи установили, что у китообразных происходит автоматическое (рефлекторное) регулирование упругости плавников, особенно хвостового, в зависимости от скорости плавания при помощи специфических комплексных артерио-венозных сосудов, общего распределительного узла кровеносной системы и особой структуры покровных тканей хвостового плавника, включающих покрытие из сухожильных тяжей.

Хотя комплексные артерио-венозные сосуды в плавниках дельфинов были обнаружены одним из соавторов открытия еще около 20 лет назад, физиологическое назначение этих сосудов было установлено авторами совместно лишь в последние годы. Саморегулирование гидроупругости плавников позволяет китообразным двигаться с огромной скоростью и догонять юрких, скоростных рыб и головоногих моллюсков, обеспечивает высокую маневренность, возможность совершать высокие прыжки, внезапные рывки, мгновенные остановки при стремительном ходе и т. п. Экстремальный режим плавания китообразных создал необходимость изменения и регулирования упругих свойств плавников, и прежде всего хвостового плавника. Во время самого быстрого движения плавники дельфинов имеют наибольшую упругость, при отдыхе они расслаблены. Открытие явления саморегуляции гидроупругости плавников китообразных создает возможность технического моделирования разных устройств и конструкций с регулируемой упругостью и жесткостью их некоторых частей.

Другой секрет дельфина - переменное демпфирование его кожи на различных скоростях плавания, что является главной адаптацией кожных покровов китообразных к быстроходности. Советские исследователи (В. В. Бабенко, Л. Ф. Козлов, С. В. Першин, 1972) показали, что демпфирование кожи у дельфина осуществляется в основном сосочковым слоем, обильно снабженным кровеносными сосудами и нервами. Каждый сосочек кожи благодаря увеличению или уменьшению просвета кровеносных сосудов на различных скоростях плавания обладает переменной упругостью. В целом по всей коже это создает оптимальные условия демпфирования в соответствии с той или иной скоростью плавания. Такое регулирование переменного демпфирования совершается животными рефлекторно.
Дельфин при движении тонко использует в различных сочетаниях средства уменьшения гидродинамического сопротивления воды и управления пограничным слоем на поверхности своего тела. Он может улавливать гидродинамическое давление поля движущихся судов.
Второе главное направление гидробионических исследований китообразных - эхолокационное. Дельфины отлично ориентируются в водной среде с помощью превосходно развитого у них гидролокатора. В звуковой ориентации немаловажное значение имеет направленность посылаемых ими звуков.
В 1957 году зоологи из США. К. Норрис и В. Мак-Фарлан, описывая новый вид морской свиньи из Калифорнии, заметили, что лобная поверхность ее черепа подобна форме параболического зеркала, а мягкие части над челюстными костями напоминают линзу. Возникла мысль, что голова морской свиньи может концентрировать звуки, излученные воздушными мешками, как рефлектор и фокусирующий аппарат. Так зародилась гипотеза звукового прожектора и акустической линзы дельфинов, красиво объясняющая точность, прицельность и дальность эхолокации. В дальнейшей разработке этой гипотезы принимали участие как американские (Эванс и Прескотт), так и советские исследователи (А. В. Яблоков, В. М. Белькович, Е. В. Романенко, с соавторами и другие).

Рис. 62.

Изменение формы лобно-носовой (жировой) подушки белухи: до (А) и в момент (Б) фокусировки. Фото К. Рэя.

Тот факт, что эхолоцирующий дельфин, приближаясь к добыче, покачивает головой, как бы нацеливаясь на рыбу своим звуковым лучом, указывает, что звуковые волны дельфины посылают направленно.
Е. В. Романенко, А. Г. Томилин и Б. А. Артеменко летом 1963 года в небольшой бухте Черного моря провели эксперименты и с помощью их показали, что череп и мягкие ткани головы дельфинов действительно концентрируют звуковые колебания и играют роль акустического прожектора и звуковой линзы. Исследователи изучали, как концентрируют звуки очищенный череп и цельная голова обыкновенного дельфина в морской воде на глубине 1 м . Для этого излучатель звука (шарик из титаната бария) помещали в область расположения воздушных мешков - к переносице черепа дельфина. Излучатель подключали к звуковому генератору, работавшему то на одной, то на другой частоте. Колебания излучателя отражались от передней стенки черепа, проходили сквозь мягкие ткани головы в воду и воспринимались приемником в 1,5 м от излучателя (рис. 60). Направленность звука исследовалась путем вращения черепа или головы дельфина около вертикальной оси в горизонтальной плоскости. Приемник четко показывал направленность звука, так как интенсивность принимаемых им звуков при вращении черепа изменялась. Испытания показали, как изменяется направленность звуков, формируемая черепом и целой головой дельфина в зависимости от частоты акустического излучения. Оказалось, что с увеличением частоты от 10 до 180 кгц направленность звуков, обусловливаемая вогнутой передней поверхностью мозговой части черепа и мягкими тканями головы, четко возрастает, и звуковое поле суживается (рис. 61). Одновременно ту же закономерность на продельфине и афалине продемонстрировали американские исследователи Эванс, Сутерланд и Бейл.
Основную роль концентратора звуков выполняет череп, а дополнительную - мягкие ткани головы. Но и носовые мешки помогают в этом, поскольку они действуют как отражательные поверхности (см. ход лучей на рис. 38). В направленности сигналов, видимо, и таится секрет «ультразвукового разглядывания» дельфинами предметов на разных расстояниях. В связи со сменой звукового поля дельфины могут даже менять форму жировой подушки. Ученому США Карлтону Рэю в Нью-Йоркском аквариуме удалось сфотографировать белуху в момент фокусировки звука: в одном случае жировая подушка на ее голове была нормально-округлой, а в другом - заостренной формы (рис. 62).
Образование эхолокационного аппарата и новая роль черепа как акустического рефлектора у зубатых китов отразились на неравномерном развитии костей на левой и правой стороне головы: асимметрия, по мнению биологов К. Норриса и Ф. Вууда, резче всего затронула область ноздрей и тот квадрант черепа, где генерируются звуки. Носовые проходы, как это хорошо видно на черепе карликового кашалота, специализируются: один - как воздухоносный путь, а другой - для выполнения звукосигнальной функции. Так была объяснена асимметрия черепа зубатых китов, долго остававшаяся тайной для биологов мира.
Зубатые киты - это адаптивно измененные локаторщики, чей череп с мягкими частями, звукосигнальный аппарат и орган слуха приспособились для генерации звуков, их посылки, восприятия эха и анализа. Все это наложило очень глубокий отпечаток на особенности биологии, анатомии и физиологии группы.
В последние годы в США изучение эхолокации и сигнализации дельфинов начали проводить прямо в море на предварительно выдрессированных животных, послушно возвращающихся по команде экспериментатора. Это имеет большие преимущества, так как в океанариумах и небольших водоемчиках стенки отражают звуки и мешают точности замеров. Только работа в естественной обстановке позволит окончательно выяснить дальность и точность локации дельфинов, а также влияние глубины погружения на работу их сонара. В этих целях животных обучают следовать за небольшими подводными лодками. Для продолжительных наблюдений за дельфинами в море теперь применяют новую акустико-телевизионную технику: серию гидрофонов, подводные телевизионные камеры, кинокамеры, и т. д. При прослушивании и звукозаписи создают особый режим «молчащего судна»: работа ведется лишь с выключенными двигателями, насосами, холодильниками и др. Гидрофоны выносятся подальше от кораблей на кабеле длиной до 300 м и, чтобы избежать шума волн, размещаются на глубине более 10 м . Ценные результаты в изучении звуковой сигнализации надеются получить, применив звуковидение. Это новое научно-техническое направление, созданное советским акустиком Л. Д. Розенбергом, позволяет преобразовывать звуки в видимое изображение.

Для ответов на задания 29-32 используйте отдельный лист. Запишите сначала номер задания (29, 30 и т.д.), а затем ответ к нему. Ответы записывайте четко и разборчиво.

БИОСФЕРА

Биосфера (от греч. bios - жизнь и sphaira - шар) - оболочка Земли, состав, структура и свойства которой в той или иной степени определяются настоящей или прошлой деятельностью живых организмов. Термин «биосфера» впервые применил Э. Зюсс (1875), понимавший её как тонкую плёнку жизни на земной поверхности, в значительной мере определяющую «лик Земли». Однако заслуга создания целостного учения о биосфере принадлежит В. И. Вернадскому, так как именно он развил представление о живом веществе как огромной геологической (биогеохимической) силе, преобразующей свою среду обитания.

3) Какой компонент биосферы преобразует среду обитания?

Показать ответ

1) Э. Зюсс.

2) В. И. Вернадский.

3) Живое вещество.

Пользуясь таблицей «Сравнительный состав плазмы крови, первичной и вторичной мочи человека», а также используя знания из курса биологии, ответьте на вопросы.

1) Во сколько раз возрастает концентрация мочевины во вторичной моче по сравнению с ее концентрацией в первичной моче?

2) Какое вещество из первичной мочи полностью отсутствует в составе вторичной?

3) Какова причина этого явления?

Показать ответ

Правильный ответ должен содержать следующие элементы:

1) Концентрация мочевины во вторичной моче возрастает в 60 раз.

2) Глюкоза.

3) Глюкоза активно всасывается в организм в извитых канальцах

Хоккеист Ярослав тренируется утром в течение одного часа. Какой заказ надо сделать Ярославу днём в кафетерии, чтобы компенсировать энергозатраты тренировки?

Учтите, что Ярославу надо выбрать блюдо с наибольшим содержанием белков. Ещё он очень любит вафельный рожок.

При ответе на вопрос используйте данные таблиц.

В ответе укажите энергозатраты тренировки, рекомендуемые блюда, калорийность обеда и количество белков в нём.

Показать таблицы

Таблица энергетической и пищевой ценности продукции кафетерия