Рукокрылые Беларуси

Страница 2

Глава 2. ЭХОЛОКАЦИЯ.

Звук, как известно, - это колебательные движения, распространяющиеся волнообразно в упругой среде. Одно колебание в секунду называют герцем, а тысячу – килогерцем. Человеческое ухо слышит лишь звуки с частотой колебания от 16 – 18 герц до 20 килогерц. Более высокочастотные акустические колебания – уже ультразвук, нам не слышный. Ультразвуками летучие мыши «ощупывая» окрестности, наполняют окружающее их пространство, сокращённое мраком, до самых ближайших обозримых глазом предметов. В гортани летучей мыши в виде своеобразных струн натянуты голосовые связки, которые, вибрируя, производят звук. Гортань ведь по своему устройству напоминает обычный свисток. Выдыхаемый из легких воздух вихрем проносится через неё, возникает «свист» очень высокой частоты, до 150000 герц.

Летучая мышь может периодически задерживать поток воздуха. Затем он с такой силой выбрасывается наружу, словно выброшен взрывом. Давление, проносящееся через гортань, воздуха вдвое больше, чем в паровом котле. Неплохие достижения для зверька весом от 5 до 20 граммов!

В гортани летучей мыши возбуждаются кратковременные звуковые колебания – ультразвуковые импульсы. В секунду следует от 5 до 60, а у некоторых видов даже от 10 до 200 импульсов. Каждый импульс, «взрыв», длится обычно всего две – пять тысячных долей секунды (у подковоносов пять – десять сотых секунды).

Краткость звукового сигнала – очень важный физический фактор. Лишь благодаря ему возможна точная эхолокация, то есть ориентировка с помощью ультразвуков.

От препятствия, которое удалено на 17 метров, отраженный звук возвращается к зверьку приблизительно через 0.1 секунды. Если звуковой сигнал продлится больше 0.1 секунды, то его эхо, отраженное от предметов, расположенных ближе 17 метров, зверёк услышит одновременно с основным звучанием.

А ведь именно по промежутку времени между концом посылаемого сигнала и первыми звуками вернувшегося эха летучая мышь инстинктивно получает представление о расстоянии до предмета, отразившего ультразвук.

Поэтому звуковой импульс так краток.

По–видимому, летучая мышь каждый новый звук сразу же после того, как услышат эхо предыдущего сигнала. Таким образом, импульсы рефлекторно следуют друг за другом, а раздражителем, вызывающим их, служит эхо, воспринимаемое ухом. Чем ближе летучая мышь подлетает к препятствию, тем быстрее возвращается эхо и, следовательно, тем чаще издает зверёк эхолотирующие «крики». Наконец, при непосредственном приближении к препятствию звуковые импульсы начинают следовать друг за другом с исключительной быстротой. Это сигнал опасности. Летучая мышь инстинктивно изменяет курс полёта, уклоняясь от направления, откуда отражённые звуки приходит слишком быстро.

Действительно, опыты показали, что летучие мыши перед стартом издают в секунду лишь пять – десять ультразвуковых импульсов. В полёте учащают их до тридцати. С приближением к препятствию звуковые сигналы следуют ещё быстрее – до 50 – 60 раз в секунду. Некоторые летучее мыши во время охоты на ночных насекомых, настигая добычу, издают даже 250 «криков» в секунду.

Эхолокатор летучих мышей – очень точный навигационный «прибор»: он в состоянии запеленговать даже микроскопически малый предмет – диаметром всего 0.1 миллиметра!

И только когда экспериментаторы уменьшили толщину проволоки, натянутой в помещении, где порхали летучие мыши, до 0.07 миллиметра, зверьки стали натыкаться на неё. Летучие мыши наращивают темп эхолотирующих сигналов примерно за два метра от проволоки. Значит, за два метра они её и « нащупывают» своими «криками». Но летучая мышь не сразу меняет направление, летит и дальше прямо на препятствие и лишь в нескольких сантиметрах от него резким взмахом крыла отклоняется в сторону.

С помощью эхолотов, которыми их наделила природа, летучие мыши не только ориентируются в пространстве, но и охотятся за своим хлебом насущным: комарами, мотыльками, жуками и прочими ночными насекомыми.

В некоторых опытах зверьков заставляли ловить комаров в небольшом лабораторном зале. Их фотографировали, взвешивали – одним словом, всё время следили за тем, насколько успешно они охотятся. Одна летучая мышь весом 7 граммов за час наловила 1грамм насекомых. Другая малютка, которая весила всего 3.5 грамма, так быстро глотала комаров, что за четверть часа «пополнела» на 10 процентов. Каждый комар весит примерно 0,002 грамма. Значит, за 15 минут охоты было поймано 175 комаров – каждые 6 секунд один комар! Очень резвый темп.

Сначала думали, что природными эхолотами обладают только мелкие насекомоядные летучие мыши вроде наших ночниц и нетопырей, а крупные летающие лисицы и собаки, пожирающие тонны фруктов в тропических лесах, их будто бы лишены. Возможно, это так, но тогда, значит роузеттус представляет исключение, потому что летающие собаки этого рода наделены эхолокаторами.

В полете роузеттусы все время щелкают языком. Звук (рожденный не гортанью, а языком!) прорывается наружу в углах рта, которые у роузеттуса всегда приоткрыты. Примитивный эхолот летучей собаки работает, однако, достаточно точно: миллиметровую проволоку, он засекает с расстояния в несколько метров.

Все без исключения мелкие летучие мыши из подотряда микрорукокрылых наделены эхолотами. Но модели этих «приборов» у них разные. В последние время исследователи выделяют в основном три типа природных сонаров: шепчущий, стрекочущий и скандирующий. Шепчущие летучие мыши обитают в тропиках Америки. Многие из них подобно летучим собакам, питаются фруктами. Ловят так же и насекомых, но не в воздухе, а на листьях растений. Их эхолотирующие сигналы – очень короткие и очень тихие щелчки. Каждый звук длиться тысячную долю секунды и очень слаб. Услышать его могут только очень чувствительные приборы, так как его звуковая энергия в тысячу раз меньше, чем у наших летучих мышей. Иногда, правда, летучие мыши-шептуны «шепчут» так громко, что и человек их слышит. Но обычно их эхолот работает на частотах 150 килогерц.

Скандирует подковонасосы. Подковонасосами они названы за наросты на морде, в виде кожистых подков двойным кольцом окружающим ноздри и рот. Наросты – своего рода мегафон, направляющий звуковые сигналы узким пучком в ту сторону, куда смотрит летучая мышь. Ультразвуки подковонасосы посылают в пространство, не через рот, а через нос.

Американская малая бурая ночница начинает свое «стрекотание» звуком с частотой около 90 килогерц, а заканчивает его нотой в 45 килогерц. За две тысячные доли секунды, пока длиться ее «крик», сигнал пробегает по шкале частот вдвое более длинный диапазон, чем весь спектр воспринимаемых человеческим ухом звуков!

Часточно-модуляционный эхолот и у летучих мышей – рыболовов, пробив толщу вод, их «стрекотание» отражается от плавательного пузыря рыбешек, и его эхо возвращается к рыболову. Поскольку в рыбе больше 90 процентов воды, она почти не отражает подводных звуков. Но наполненный воздухом плавательный пузырь – достаточно «непрозрачный» для звука экран.

Когда звук из воздуха попадает в воду и, наоборот, из воды воздух то теряет более 99,9 процентов своей энергии. Значить, сигналы летучей мыши, совершив двойной поход через границу «воздух – вода», должны потерять из-за высоких тарифов, которые здесь существуют, так много энергии, что сила звука станет в 1,5 миллиона раз слабее!

Кроме того, будут и другие потери: не все звуковые волны отразятся от рыбы и не все, пробившись вновь в воздух, попадут в уши эхолотирующего зверька.

Однако, Дональд Гриффин подсчитал, что рукокрылый рыболов получает обратно из под воды лишь вчетверо менее мощное эхо, чем обычная летучая мышь, эхолотирующая насекомых в воздухе. Это уже не так плохо (Кузякин А.П., 1950).

ГЛАВА 3. СТРОЕНИЕ И ОБЩАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ЛЕТУЧИХ МЫШЕЙ

3.1. ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ.

Происхождение рукокрылых изучено пока недостаточно хорошо. Их ископаемые остатки обнаруживаются чрезвычайно редко. По своему внешнему виду летучие мыши, жившие 30-40 млн. лет тому назад, мало чем отличались от современных. Вероятно, корни происхожде-