Согласно данным многочисленных научных экспериментов, киты не только точно локализуют источник звукового сигнала, но и с помощью высокочастотных сигналов и возвращающегося от них эха получают информацию об окружающих предметах, об их отдаленности и находят пищу в мутной воде, на довольно значительной глубине, и даже ночью. Для этих целей гигантские животные используют щелкающие ультразвуки, с помощью которых в хаосе самых разных по силен и качеству морских звуков безошибочно распознают собственное эхо. Этот принцип в наше время широко используется в технике (в частности, при создании гидролокаторов).
Приборы – гидролокаторы – посылают свои звуковые импульсы в воду, а затем по обнаруженному эху определяют направление и расстояние до подводных лодок противника и до невидимых препятствий, опасных для навигации (например, айсберги, мели, рифы, берег).
По тому же принципу действуют и эхолоты, предназначенные для измерения водных глубин. Насколько важна для всех китообразных ориентация в пространстве по звуковому сигналу, показывает простое наблюдение: дельфины в неволе терпят, когда их глаза закрывают наглазниками, но неистовствуют, если им закладывают уши или дыхало. Они будут биться до тех пор, пока не сбросят препятствие, мешающее эхолокации.
После дыхательного акта (вдоха-выдоха) дыхало кита закрывается и наступает сравнительно долгая дыхательная пауза (примерно 1 мин.). На это время животное погружается в толщу воды до следующего дыхательного акта. Во время дыхательной паузы дыхало остается плотно закрытым и открывается лишь на несколько мгновений в момент вдоха-выдоха.
Совершенно случайно ученые, исследовавшие жизнь китов, обнаружили, что, если на кита плеснуть водой, он тут же производит вдох-выдох. Такая смена среды становится для кита своеобразным раздражителем, вызывающим дыхательный акт через воздействие на кожные рецепторы. Это и стало основой при оказании первой помощи китам и дельфинам, которым угрожает удушье в воде.
Как же предотвратить удушье? Рефлексы выныривания легко позволяют это сделать. Нужно только вытолкнуть погибающее животное на поверхность, тогда у него при смене среды (вода-воздух) сработает безусловный рефлекс и обязательно произойдет дыхательный акт. Поэтому самой ценной помощью для гибнущего кита станет выталкивание его из воды, т. е. стимуляция дыхания.
Такую реакцию ученые-зоологи считают самым важным приспособлением китов к водной среде. В этом заключен также и инстинкт сохранения вида. Для того чтобы он проявился и гибнущий кит получил помощь, он должен подать сигнал бедствия. Сородичи, приняв этот сигнал, немедленно бросятся на помощь и начнут выталкивать его из воды.
Инстинкт сохранения вида развит у китообразных настолько сильно, что порой даже подавляет инстинкт самосохранения, поскольку помощь иногда приходится оказывать в смертельной опасности. Подобные факты были зафиксированы несколько раз во время охоты за китами, а также в случаях обсыхания стад.
Здоровые животные инстинктивно оказывают помощь ослабевшему, независимо от пола и возраста. Уже с давних пор человека интересует одно довольно загадочное явление. Дело в том, что иногда киты-одиночки или целое стадо подходят слишком близко к берегу, а потом, совершенно непонятно почему, будучи вполне здоровыми, выбрасываются на берег.
Не опровергают ли такие случаи теорию об эхолокации китообразных в естественной среде? Не ложь ли все представления об обнаружении погруженных предметов с помощью эхолоцирования? Может быть, опыты в морских лабораториях и аквариумах показали то, чего не бывает в море?
Обсыхание не всегда происходит на песчаном грунте, но почти всегда, когда появляются затруднения в навигации из-за помех при эхолокации. К неблагоприятным факторам следует отнести непогоду, сильный, направленный к берегу ветер, высокую зыбь, жестокие штормы.
Такая обстановка обычно предшествует обсыханиям. Уже с давних пор были известны настоящие китовые ловушки. На территории нашей страны они сосредоточены в основном в Охотском море и у берегов Камчатки. Стоит только киту, подошедшему с высоким валом прибоя, коснуться дна, как последующие мелкие валы наносят ил и песок, создают барьер, преодолеть который кит уже не в состоянии. Опасные места для китов есть на берегах почти всех материков.
В 1962 году зоолог Ван Хил Дудок предположил (и предположил правильно), что обсыхания чаще всего бывают во время непогоды, сильных ветров и штормов. У китообразных в бурю нет возможности преодолеть зыбь и подальше отойти от берега. В любое другое время они это делают без труда, но во время шторма поднимается огромная масса воздушных пузырьков, частиц песка и ила. Сильный ветер и волны, подобно корабельному винту, взбаламучивают песчаное или илистое дно. Все это не дает проходить эхолокационным сигналам китов и дезориентирует их. Вот почему в непогоду их гидролокатор дает осечку. Таким образом, случаи обсыханий не опровергают, а подтверждают наличие явления эхолокации у китообразных.
Однако Ван Хил Дудок тогда не дал никакого объяснения групповому обсыханию, когда наблюдается гибель целого стада. Он считает, что причины как одиночных, так и групповых обсыханий одинаковы, но с этим согласиться нельзя. Случаи с гибелью всего стада оказываются намного сложнее.
В этом отношении показательно обсыхание малых косаток, произошедшее в 1934 году на побережье острова Цейлон в заиленной мелководной лагуне Мутур, связанной с морем и поросшей мангровыми деревьями. Стадо, состоящее из 97 особей, зашло на мелководье с илистым дном и глубиной примерно 1 м. Животные плавали в этой лагуне несколько суток, пока не погибли. Почему же стадо не вышло в море?
Скорее всего, их локационный аппарат не мог работать достаточно четко из-за мягкого и легко взмучиваемого дна, а эхосигналы бедствия, посылаемые гибнущими животными, помешали остальным отыскать выход к чистой воде. Поэтому и погибла вся группа косаток.
Сигналы бедствия нескольких обсохших особей, которые стали гибнуть из-за помех в эхолокации, мешают спастись стаду, вынуждают его в конце концов разделить печальную участь одного или двух пострадавших. Стремясь им помочь, стадо подходит к гибельному месту и при соответствующих условиях (ветер, грунт и пр.) остается на берегу, а потом погибает.
Иногда киты мигрируют на расстояние 5 – 10 тыс. км. Каким же образом они ориентируются в океане, когда проплывают такое расстояние и из года в год возвращаются в одни и те же места?
Вероятнее всего, у китов имеются какие-то внешние раздражители, которые им помогают выходить прямо на цель. Главным анализатором, принимающим информацию (в том числе и эхосигналы), необходимую для выбора правильного курса, является орган слуха. Во время эхолокации характер и рельеф дна, впадины, подводные хребты, глубина воды, близость берега и другие особенности окружающей среды становятся ориентирами на пути следования китов.
На такого рода ориентиры, как на внешние раздражители, у путешествующих китов, по-видимому, вырабатываются соответствующие рефлексы, которые играют важную роль при выборе правильного курса. Все вместе взятое позволяет китам из года в год приходить в одни и те же районы, а в некоторых случаях даже в определенные заливы и бухты.
В 1946 году наши соотечественники Л. П. Бреховский и Л. Д. Розенберг открыли подводные звуковые каналы. Оказывается, в океане есть так называемые каналы-волноводы, по которым звуки, особенно низкочастотные и инфразвуки, проходят, не угасая, огромные расстояния порядка нескольких тысяч километров!
Подводный звуковой канал образуется вследствие того, что с увеличением глубины в море понижается температура и повышается давление: как известно, при понижении температуры скорость звука уменьшается, а при увеличении давления – возрастает. В результате этого на определенной глубине образуется зона и возникает подводный звуковой канал, характеризующийся слабым поглощением и сверхдальним распространением звукового сигнала. Это открытие современных ученых в области акустики может помочь в решении вопроса о дальней ориентации китов.
Для морских гигантов подводные звуковые каналы могут иметь первостепенное значение, т. к. позволяют им во время миграций пользоваться звуковыми маяками дальнего действия. Такими маяками могут быть грохот прибоя, весьма однородного вблизи океанических островов и выступающих мысов, а также шум ревущих сороковых широт с их непрекращающимися штормами. По звуковым каналам, как по гигантским переговорным трубам, возможна сверхдальняя сигнализация китов. Кстати, не с таким ли сигналом связан случай, когда гренландский кит за 36 км почуял ранение другого кита, в которого китобои всадили ручной гарпун (без выстрела)?
У усатых китов имеется весьма интересный аппарат. Это – китовый ус. Вот как описывают зоологи В. Белькович, С. Клейненберг и А. Яблоков в своей книге «Наш друг – дельфин» этот аппарат: «Перед вами помещение площадью 24 кв. м. Пол из мягкого языка, а с потолка свисают... усы. Ряды пластинок слева, ряды справа. Начинаются от входа и идут по „потолку“ верхней челюсти параллельно друг другу. Первые пластинки короткие и узкие; постепенно они расширяются и удлиняются и где-то в середине достигают четырех с половиной метров длины и свешиваются вниз почти на метр. Дальше, в глубь рта, они опять уменьшаются, и зачастую общее число пластин заканчивается на цифре 395. Столько их с каждой стороны у гренландского кита, и весят они иногда до двух тонн. Концы этих пластин расщеплены на тонкие волокна вроде струн. Такие пластины-усы есть только на верхней челюсти. Зачем же они киту? Оказывается, не для украшения, хотя у разных видов китов эти пластины различны».
