Осторожно! Сейсмоопасная жаба
Интересно, что впервые подобная идея посетила биологов еще в 80-е годы прошлого века. Началось все с того, что американский герпетолог (специалист по земноводным и пресмыкающимся) Питер Наринс из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе приехал на остров Пуэрто-Рико изучать звуковые коммуникации свистунов (Leptodactylus) - забавных амфибий, очень похожих на обыкновенных лягушек. Кроме некоторых анатомических отличий, эти земноводные характерны еще и тем, что не квакают, а свистят, совсем не заботясь о том, что так можно лишиться всех наличных.
Так вот, г-н Нарнис отправился в тропический лес в местечке Эль-Юнке, где по ночам можно было без всякой платы слушать целые концерты высокохудожественного свиста. После нескольких дней работы он обнаружил одну странную вещь: когда какой-нибудь из самцов пятнистого свистуна Leptodactylus fragilis начинал свою брачную песню, все остальные, что были вокруг, сразу умолкали. Сначала ученый подумал, что дело в самом свисте: услышав, что выступает настоящий маэстро, все остальные стыдились своих жалких потуг и без сопротивления уступали эстраду доминанту.
Тем не менее, проверочные эксперименты показали, что дело вовсе не в этом. Когда начинала петь очередная звезда лягушачьего шоу-бизнеса, замолкали даже те конкуренты, которые вообще не могли слышать его балладу: они сидели с наветренной стороны или просто достаточно далеко. Следовательно, амфибии реагировали на какие-то другие сигналы. Но на какие именно? И тут Питеру Нарнису пришла в голову оригинальная идея.
Он предположил, что эти существа могут каким-то образом слышать колебания земной поверхности, которые автоматически возникают при их пении. Ведь эти существа при вокальных упражнениях издают серию коротких звуков (примерно четыре за секунду), раздувая и сдувая свой горловой мешок-резонатор. Но надо учитывать, что во время исполнения певцы обычно сидят, зарывшись в вязкую почву, высовывая лишь голову и передние лапы. Следовательно, при каждом свисте резонатор, расширяясь, несомненно, ударяется о почву и вызывает ее колебания.
Чтобы проверить свою гипотезу, герпетолог притащил в лес геофон - прибор, улавливающий поверхностные сейсмические колебания. Это устройство подтвердило версию ученого: сейсмоволны действительно возникали во время пения свистунов. Тогда г-н Нарнис сконструировал интересное приспособление из деталей сломанной пишущей машинки - оно могло выдавать звуки, аналогичные тем, что возникают при ударах горлового мешка.
Пустив его в действие, он обнаружил, что все свистуны в окрестностях сразу замолчали. Значит, гипотеза ученого была полностью верной. Данные лягушки могут улавливать почвенные сотрясения определенной частоты, и они служат для них сигналами того, что в этот момент следует "сойти за умного" и помолчать. Чуть позже физиологи даже обнаружили в слуховом органе свистунов особые рецепторы, которые реагировали только на сейсмоволны. А еще спустя некоторое время этологи выяснили, зачем амфибиям нужен этот странный тип коммуникаций: таким образом самцы могут определить расстояние до ближайшего конкурента и физические параметры последнего, чтобы сразу же решить, стоит с ним связываться или нет.
С тех пор уже прошло много лет, однако интерес к сейсмочувствительности животных совсем не пропал. И недавние исследования, выполненные Демьеном Элиасом из Калифорнийского университета в Беркли (США), лишний разэто доказали. Этот зоолог изучал коммуникационные сигналы пауков-скакунов (Salticidae), которые не делают ловчих сетей, а нападают на своих жертв из засады. И вот, ученый выяснил, что крошечные попрыгунчики обладают целой системой достаточно сложных вибрационных сигналов. Они могут издавать их различными способами - например, барабанить брюшком по земле, потирать одну часть тела о другую или же пользоваться специальными вибрирующими органами.
Но зачем им это нужно? Опыты, которые провел г-н Элиас, показали, что этими способами самец может легко умиротворить самку перед спариванием. Когда зоолог склеил воском части тела скакунов, генерирующие вибрации, выяснилось, что самки куда чаще нападали на таких самцов еще до того, как они приступали к исполнению брачного танца. И все эти нападения заканчивались плачевно для представителей сильного пола.
У некоторых же скакунов вибрация является нормальной составляющей самого брачного танца. Если во время своих замысловатых па такой кавалер не пристукивает брюшком о землю, дама просто не обращает внимания на все его выкрутасы. И, наконец, у родственников скакунов, пауков-волков (Lycosidae) только лишь сейсмоволны и являются брачной песней (ибо танцевать или издавать какие-то другие звуки эти охотники, увы, не способны).
Исследовав такой тип коммуникации лишь у нескольких пауков, Демьен Элиас высказал предположение, что, возможно, сейсмосвязь характерна для многих беспозвоночных - насекомых, червей, моллюсков и т.п. По его мнению, этим маленьким существам проще заставить вибрировать землю, чем воздух. Ведь в воздухе шума и без них хватает, а для того чтобы перекричать его, у тех, кто невелик, просто нет сил.
Однако и крупные животные, как выяснилось, тоже не пренебрегают данными коммуникациями. Так, в начале нашего века биолог Кейтлин О`Коннелл-Родуэлл из Стэнфордского университета (США) заметила, что африканские слоны из Намибии иной раз замирают, наклоняются вперед, держат уши параллельно телу и поднимают одну из передних ног. И всегда вскоре после того, как сухопутные гиганты принимали столь странную позу, случалось какое-нибудь громкое событие - либо прибывала группа слонов, или же мимо проносился автомобиль.
Исследователь предположила, что слоны могут распознавать сейсмические сигналы, и не ошиблась. Вскоре она смогла распознать, какого рода вибрация может означать приближение крупного хищника (например, льва). Когда г-жа О`Коннелл-Родуэлл воспроизвела подобную вибрацию в присутствии слонов, то увидела, что животные сначала наклонялись вперед, замирали, а потом разбивались на семейные группы и покидали место, ставшее вдруг опасным.
Биолог предположила, что эта вибротактильность необходима крупным животным для того, чтобы получить конкретную информацию о событии. Слоны ведь не очень хорошо видят и, кроме того, достаточно неповоротливы. Поэтому для них сложно вовремя увидеть приближение хищника или чего-то другого, что или кто может быть опасным (например, носорога или автомобиля). И слух им тоже в этом деле мало помогает, поскольку в африканских саваннах постоянно присутствует весьма сильный звуковой фон. Так что улавливание сейсмоволн является куда более надежным способом ориентировки, их ведь не генерируют постоянно.
По мнению Кейтлин О`Коннелл-Родуэлл, люди тоже способны ощущать несильные вибрации земли и считывать переносимую ими информацию. Однако на практике редко кто придает им значение. Пожалуй, только у глухих освободившаяся слуховая кора головного мозга принимает на себя функцию обработки сигналов такого рода…