Сигнали з плавального міхура
Сигнали з плавального міхура
У 1942 році на Атлантичному узбережжі США, біля входу в Чесапікська затока, від якого рукою подати до Вашингтона, були встановлені гідрофони. Ці прилади, винайдені в першу світову війну і до сорокових років уже досить вдосконалені, призначені для уловлювання звуків у воді. У Чесапікській затоці гідрофони повинні були "намацувати" шуми, вироблені гвинтами фашистських підводних човнів, і попереджати про наближення ворога. Однак очікуваних, добре відомих шумів в районі, який знаходився під суворим наглядом, чутно не було. Зате в один з весняних днів, коли сонце давним-давно зайшло, прилади вловили якісь незрозумілі звуки. Нагадували вони чи то удари відбійних молотків, то чи тріск величезної кількості дрилів. Була оголошена тривога, але ворог не з'явився. На наступний день все повторилося. Знову оголосили тривогу - і знову ніяких підводних човнів. Що ж це за звуки? Відгадка привела в здивування багатьох. Винуватцями того, що відбувається виявилися риби. У Чесапікська затока припливли квакуни - риби-барабанщики, зібралося їх там близько чотирьохсот мільйонів. Коли кількох квакунов зловили, посадили в акваріум і записали їх звуки, а потім порівняли записи зі звуками, зареєстрованими гідрофонами, сумніватися не довелося: в затоці "співали" риби.
А що японці дійсно використовували шуми, вироблені пливуть рибами, стало остаточно ясно, коли у американців як трофей виявився японський фільм про звуках моря і про способи їх відтворення.
Ніхто не згадав ні про спостереження давньогрецьких вчених, ні про відомості, зібраних за століття рибалками, які знали, що риби не німі. Ніхто не згадав навіть про передвоєнних дослідженнях. Повідомлення, що риби видають звуки, стало сенсацією.
Але чому люди, щоб повірити в "розмови" риб, повинні були чекати, коли з'являться гідрофони?
Вода по щільності перевершує повітря більше ніж в сім з половиною тисяч разів. Звук поширюється в ній зі швидкістю тисяч чотириста сорок метрів в секунду, в чотири з половиною рази швидше, ніж в повітрі. Знижується температура води, стає менше і швидкість звуку. Але зростає глибина - тиск води підвищується, і швидкість звуку збільшується.
В Атлантичному океані був проведений експеримент: на глибині підірвали заряди тринітротолуолу вагою півтора кілограма. І прилади, що знаходилися на відстані чотирьох з половиною тисяч кілометрів, на Бермудських островах, зареєстрували вибух. В поле такий вибух можна почути в чотирьох кілометрах від місця випробування, в лісі - максимум за двісті метрів. Це друга гідність води: звукові хвилі поглинаються в ній в сотні разів менше, ніж в повітрі. Однак перевагами, виграшними для водних мешканців, користуються лише вони. Для інших цих переваг не існує.
Кордон між водою і повітрям, щільність яких сильно різниться, для звуку - величезна перешкода. Вода приховує народжені в ній звуки. При переході в повітря тиск звукових хвиль зменшується в багато разів. Ось чому ми практично не можемо чути звуки, що виникають у воді.
Підводний світ сповнений найрізноманітніших звуків. Пересуваються риби, піднімають і опускаються зяброві кришки, вигинається хребет, змінюють розташування пов'язані з ним кістки, скорочуються м'язи, зриваються з поверхні тіла, особливо при кидках і поворотах, водяні вихори - і виникають звуки. Пливе лещ- доносяться хрипи, пливе морський карась - лунають клацання. Звуки, які нагадують гудіння, виникають при русі скупчень кільки. А коли почується різкий хрускіт - значить, це ставрида.
З усіх звуків риб найбільш складні і голосні ті, які видає плавальний міхур. Про незвичайний призначення цього органу стало відомо давно. У 1864 році французький дослідник Моро виявив: якщо дратувати нерв, який керує м'язами плавального міхура морського півня, риба почне як би бурчати. Багато пізніше були проведені досліди на обапола. У них або зовсім видаляли міхур, або просто проколювали його. І це робило риб німими. Але варто було замінити ушкоджений орган гумовим балончиком, горбилі знову видавали звуки.
Плавальний міхур, по суті, сферичне тіло з тонкими стінками, яке наповнене повітрям і поміщено в воду. Тому, якщо стиснути, різко штовхнути його або вдарити по ньому, воно буде коливатися і видавати звуки. Якими вийдуть вони, залежить від того, що собою являє плавальний міхур. А виглядати він може по-різному. У риби-жаби міхур схожий на серце, всередині нього - перегородка з отвором посередині. Такий апарат випускає досить своєрідні звуки. У морського півня плавальний міхур складається з двох доль, на обох кінцях він загострений. Недалеко від переднього кінця частки з'єднуються, а знизу в них вростають м'язи. Скорочуються вони - утворюються звуки.
Схожа на змію, незвичайна і досі загадкова риба вугор, яка народжується в самому солоному місці Атлантики - Саргасовому морі, а жити припливає в наші річки, та до того ж без шкоди для себе може іноді "ходити" по суші з водоймища у водоймище , - має зовсім інший звуковий апарат. У вугра м'язи з'єднані з черепом сухожильной пружиною, що виникла через складно перетвореного четвертого хребця. Пружина, як головка, охоплює передню частину плавального міхура. Коливання цього апарату створюють звуки, які підсилює плавальний міхур.
Є риби, які посилають сигнали таким способом: одна з кісток, що підходить впритул до ключиці, постукує іншим своїм кінцем по плавального міхура. У деяких риб частину міхура розташована близько до поверхні тіла, і риби барабанять по ній плавниками.
Однак не завжди треба барабанити або постукувати. Можна взагалі не докладати ніяких зусиль, а звуки все одно утворюються. Вони виникають у риб самі собою.
Невибагливий в'юн живе в воді, в якій кисню мало. А життя його при цьому жодним чином не ускладнюється, тому що обзавівся в'юн додатковим органом дихання: невелику ділянку його задньої кишки пронизаний кровоносними судинами. Підніметься в'юн вгору, ковтне повітря. Одночасно в воді з'явиться повітряний пухирець, з якого в'юн вже забрав майже весь кисень. Але ще до того як вийде бульбашка, в'юн повинен проштовхнути повітря з плавального міхура в кишечник. Органи ці з'єднані між собою вузьким отвором і каналом. Чи потрапить повітря в такий свисток - засвистить тихо в'юн. Чи зміниться хоч трохи атмосферний тиск або попливе в'юн вниз по вертикалі, доводиться знову викидати бульбашки повітря: треба вирівняти внутрішнє і зовнішнє тиску. Вискакують з плавального міхура бульбашки - чути тріск. А якщо в'юн почне з силою виштовхувати повітря в кишечник і потім в воду, то голосно запищите.
У воді, як і на землі, відбувається багато трагедій: щоб могли існувати одні види, інші повинні гинути. Щуку не даремно називають "прісноводної акулою". Вісім щук, кожна вагою два з гаком кілограма, за пару місяців можуть з'їсти вісімсот пічкурів. Спіймати їх непросто. Зачаївшись, варто щука в водоростях і чекає свою здобич. Але ось пливе рибка. Ривок вперед, мить - пащу прісноводної акули закрилася, про що свідчить звук, що нагадує бавовна. Пічкур цілими, не пережований, відправляється в шлунок.
Судак затаюватися не любить. Він наздоганяє свою здобич - верховку і вистачає її з двадцятисантиметрові відстані. Голова судака загострена спереду, вона більш обтічна, і бавовна виходить не дуже гучним.
Зеленушки - риби з дуже товстими і м'ясистими губами - живуть в Чорному морі і не полюють на своїх побратимів. Зеленушки ривком отдирают від каменів водорості, ловлять гаммарусов. І в тому і в іншому випадку виникають звуки: немов цокає копитами коня. А схопить короп видобуток - різко зачавкало.
Чи потрапить їжа в рот коропа, окуня, ставриди або кефалі - почнуть вони перетирати її зубами. Але які в ці моменти утворюються звуки? Важливо все - величина, форма, кількість зубів, навіть розміри самої риби і її плавального міхура. Ось і виходить: великі риби, у яких більше зуби і більше резонатори - плавальні міхури, "басят", звуки цих риб нижче, ніж у дрібних. А дрібні, коли їдять, "пищать".