/* Горизонт */

Занимательная физика в вопросах и ответах.
Сайт Елькина Виктора. (Заслуженный учитель РФ. Учитель-методист.) 
Занимательная  физика    Биографии   Астрономия  Физика  в походе   А знаете ли Вы?   Физика и техника
  Физика и медицина     Физика  и  поэзия    Народная  мудрость   Занимательные опыты
        Бочка Паскаля    Радиотехника для всех    Необычные  явления  Форум   Оптика
Старинные  задачи   Ссылки   Шаровая молния   Сообразилки
Взаимная передача информации у животных.

Система сигнализации в животном мире имеет очень высокую степень совершенства и сочетается с большой энергетической экономичностью. “Язык” животных очень ярок и разнообразен, у них существует язык звуков, язык движений, даже мимики, язык окраски кожи и оперения и т. д. Кроме этих видов взаимного общения, у животных имеются и такие пути передачи информации, которые до сих пор не разгаданы человеком и являются предметом интенсивного исследования.

В 1958 году при американском институте биологических наук состоялся симпозиум по изучению звуковой сигнализации животных. На этом симпозиуме разбирались следующие вопросы: анализ звуков, издаваемых животными; звуковые связи у прямокрылых и цикад; звуковые связи у рыб; влияние звуков на поведение амфибий и рептилий; онтогенез пения .птиц; пение птиц и половой отбор; экологическая и функциональная классификация звуков; различные подходы к изучению связей между животными Немецкий исследователь Ф. Кайнц в своей монографии “Язык животных” (1961 год) излагает взгляды на историю возникновения языка человека и касается вопросов сравнительно-генетической языковой психологии. В книге разбираются определенные проблемы психологии животных, основанные на обширном фактическом фундаменте, и дается сравнительное исследование их поведения. На основе этих данных делается попытка построить всестороннюю теорию информационного общения между животными и представить возникновение человеческого языка как результат этого общения. Подобная гипотеза разделяется многими лингвистами. Известный индогерманист Е. Германн говорит: “Языковая наука со своей стороны обязана указать, где лежат различия между языком человека и языком животных; таким' образом она одновременно служит и своим собственным проблемам, точно осмысливая, что же собственно является важнейшим для языка человека”. В книге освещаются вопросы обмена информацией между животными различных уровней филогенеза (от насекомых до человекообразных обезьян и даже до человека): дается подробная характеристика языка звуков, языка моторики, физиогномики, языка мимики и т. д. Автор освещает также и “социальные” отношения в животном мире, которые, по его мнению, привели к возникновению языка.

Австралийское отделение организации Британского содружества по научным и промышленным исследованиям проводит исследования различных звуков, издаваемых животными (птицами, рыбами и насекомыми). Для этих целей используются магнитофоны, осциллографы и спектрографы. В Австралии создана специальная лаборатория для анализа звуков животных. Таким образом надеются изучить средства общения животных между собой и на основании этого создать акустические приборы для отпугивания птиц от посевов ценных сельскохозяйственных культур, а также от городских зданий и аэродромов.

В 1962 году в “Американском психиатрическом журнале” был напечатан обзор, где систематизировался материал по проблеме общения между животными. Это общение подразумевает передачу информации от одной особи к другой и ее восприятие посредством органов чувств. Количество информации, воспринимаемое животными, прямо пропорционально степени развития их органов чувств и центральной нервной системы. Существуют три пути изучения связей между животными: исследование поведения и реагирования на определенные сигналы, изучение механизма выработки и восприятия сигналов, изучение физической и химической природы самого сигнала. Человек имеет два основных канала связи: зрительный и слуховой, в то время как остальные виды рецепции — такие, как тактильная и химическая, имеют второстепенное значение. Наоборот, у многих животных именно химическая рецепция является ведущей. Основной особенностью этой рецепции и получаемой с ее помощью информации является значительная протяженность сигнала во времени, тогда как зрение обеспечивает быстрое восприятие сигнала. Интересной представляется передача информации от родителей к потомкам (наследственность) и между полами (регуляция полов). Особый аспект — проблема возможного объема и наиболее эффективных путей передачи информации у человека. У человека действующие связи рассчитаны на получение качественной, а у насекомых — на получение количественной информации.

Пользуясь сложной оптической системой опознавания речи, носящей название “сцептрон”, некоторые ученые добиваются установления общения с дельфинами. Рассказ об этой задаче в области расширения связи человека с внешним миром, сопровождавшийся демонстрацией соответствующих приемов, состоялся на 16-й ежегодной конференции и выставке, посвященной использованию техники в медицине и биологии. Конференция проводилась в Балтиморе. Сообщение об использовании “языка” дельфинов было сделано работниками фирмы “Сперри” (США) Л. С. Балландисом и Г. Рэндом. По их словам, уже давно было известно, что дельфины весьма разумные животные и имеют собственный “язык”. Работы, проводимые д-ром Лилли в Исследовательском институте связи, показали, что дельфины сигнализируют друг другу о пище и о подводных препятствиях; кроме того, они способны имитировать голос человека. Д-р Лилли считает, что обмен сигналами с дельфинами — первый контакт человека с существами другого вида — может иметь далеко идущие последствия эволюционного характера.

 Существует гипотеза о том, что для многих живых существ средством “общения” и “узнавания” друг друга служит инфракрасное излучение. Американский исследователь Каллаген предполагает, что кукурузные совки обнаруживают особей противоположного пола благодаря длинноволновым тепловым лучам. Температура грудки бабочки обычно на 0,5—5° выше температуры окружающей среды и зависит от частоты и амплитуды движений крыльев.

Подсчитано, что испускаемые лучи имеют длину волны в 9—11 мк. Водяной, пар лучше всего пропускает инфракрасные лучи именно в этом диапазоне. При минимальной влажности воздуха и других условиях среды, обеспечивающих наилучшее пропускание инфракрасных лучей с длинами волн 9—11 мк, половая активность кукурузной совки максимальна. Она резко снижается в лунные ночи. На антеннах кукурузной совки расположены органы, которые по форме и размерам являются резонаторами инфракрасных лучей (9—11 км). Кроме того, антенны имеют структуры, приспособленные, по предположению Каллагена,  для приема инфракрасных лучей (1—б мк), генерируемых молекулами пищевых веществ и так называемых половых релизеров. Связь между самкой и самцом на больших расстояниях осуществляется инфракрасными лучами (9—11 мк). Затем в действие вступают органы антенн, настроенные на прием инфракрасных лучей, генерируемых молекулами половых релизеров. Автор считает, что у многих видов совок и бражников связь между полами осуществляется аналогичным образом.

   Этот же исследователь указывает, что оптическая система глаза ночных бабочек (в условиях темновой адаптации) имеет много общего с мозаическими инфракрасными радиометрами, используемыми в технике. Линза роговицы представляет собой ахроматический дублет, состоящий из двояковыпуклой линзы и расположенной за ней плоско-вогнутой линзы и осуществляющий ахроматическую фокусировку инфракрасного изображения на уровне наиболее широкой части рабдома. Кристаллический конус, расположенный за линзой, при темновой адаптации окружен пигментом, обеспечивающим эффективное внутреннее отражение инфракрасных лучей. В результате лучи не рассеиваются, а проникают вглубь, где они отражаются от блестящей поверхности одного из слоев внутренней оболочки глаза — тапетума, выполняющего роль вогнутого зеркала и фокусирующего изображение на уровне утолщенной у основания части зрительных палочек. Пигмент, расположенный в этой области, флуоресцирует под действием инфракрасных лучей, испуская видимый свет, воздействующий на зрительный пигмент. Флуоресценция пигмента наблюдается только после предварительного облучения его ультрафиолетовыми лучами, содержащимися в дневном свете. 'Бабочки, помещенные в темную камеру с источником инфракрасного излучения, быстро находят его, ощупывают его антеннами и даже откладывают на него яйца. Ультрафиолетовые лучи вызывают торможение двигательной активности.

Способность бабочек воспринимать инфракрасное излучение помогает им, видимо, находить цветы, поскольку многие растения обладают излучением в этой .части спектра.

В последнее время ВВС США продолжают проявлять .серьезный интерес к вопросам биологической радиосвязи. Так, в Кембриджских исследовательских лабораториях ВВС на специальной электронной установке при участии психологов и физиков была поставлена серия опытов для выяснения природы биологической радиосвязи. Эта установка (veritac) состоит из генератора случайных чисел, панели управления, панели исследуемого и автоматического устройства подсчета, исключающего преднамеренный или случайный обман. Панели полностью изолированы. Генератор случайных чисел — дека-трон с соответствующей схемой возбуждения и выходными коммутирующими цепями, вырабатывает цифры от 0 до 9 с частотой 2,5 кгц. Опыты были трех типов: по изучению “ясновидения”, “предвидения” и “общего особого восприятия”. Испытуемыми были студенты колледжа. Каждый участвовал в 15 опытах, состоящих из 100 попыток. Однако результаты оказались весьма неопределенными.

Стоит, пожалуй, остановиться на работах, содержащих отчеты об изучении звуковой сигнализации рыб. Рыбы, оказывается, не безмолвны. Они издают звуки, которые, по мнению исследователей, имеют определенное назначение. Так, самцы горбылевых рыб голосами привлекают самок.. А коралловые рыбы во время еды издают устрашающие звуки.

Немецкими исследователями довольно хорошо изучена морская биоакустика Северного и Балтийского морей. Интересным в этом отношении представляется морской петух. Эта рыба в течение большей части суток произвольно издает рычащие звуки с помощью особых барабанных мышц и плавательного пузыря. Звуковые мышцы располагаются по обеим сторонам плавательного пузыря, одним концом врастая в его стенку, а другим — связываясь друг с другом с помощью продольной связки. Эти мышцы соматического происхождения и иннервируются с помощью двигательных нервов. При сокращении звуковых мышц плавательный пузырь ритмически вибрирует и издает звук, максимальная энергия которого приходится на частоту 315 гц. Интервал между звуками в два-три раза длиннее, чем сам звук. Количество звуков зависит от времени суток. После искусственной задержки звука петух издает его в несколько измененном виде — усиленным и более длительным. Наиболее охотно рыба издает звук при наличии другой особи. Звуками, ретранслированными в воду с магнитофонной ленты, можно на короткое время привлекать петухов к излучателю.

Интересные данные получены о полосатой зубатке. Она издает звуки, поедая мидий. Зубы ее делятся на два типа: схватывающие и пережевывающие; по аналогии с зубами млекопитающих их называют также “хищными” и “коренными”. Звуки записывали на магнитную ленту. Основная энергия звука, издаваемого с помощью “хищных” зубов, приходится на участок спектра в области 3150 и 5000 гц. Максимальная энергия звука, издаваемого коренными зубами, приходится на диапазон 630 гц — 1 кгц. Верхнечастотные участки спектра звука этого типа ослаблены в результате замыкания ротовой полости. Сила звука при раздавливании моллюсков достигает 20 дб равномерно по частотам 315— 6300 гц.

Ихтиологи США исследовали поведение рыб Holocent-rus rufus на Багамских островах. Помещенные в аквариум рыбы заняли заранее приготовленные укрытия и прилегающие к ним площади аквариума. С помощью гидрофона было установлено, что при охране своих территорий голоцентрусы издают отдельные рычания и продолжительные трели. Рычания возникают при нарушении одной рыбой границ участка  другой, а также при появлении на территории участка некрупной рыбы другого вида (хемулен, кефаль). Одновременно с рычанием голоцентрус принимает угрожающую позу: то расправляет плавники, то становится боком к противнику, то бросается на него. Но когда к голоцентрусу приближается крупная рыба (мурена, например), он уже не рычит, а производит трели. Издавая трели, несколько голоцен -трусов сбиваются в группу и следуют на некотором расстоянии от “агрессора”. Считают, что рычанием голоцентрус выражает угрозу, а трели имеют значение при обороне. В сумеречное время границы участков нарушаются, и голоцентрусы выходят на кормежку. При этом учащаются контакты между отдельными особями, и количество рычащих звуков увеличивается. Установлено, что при воспроизведении записанных звуков на магнитную ленту можно определенным образом изменять поведение рыб.

Не менее серьезно исследователи относятся к звукам, издаваемым насекомыми. Ученых интересует прежде всего роль и значение этих звуков в жизни насекомых, устройство звукоиздающих и звуковоспринимающих органов. Интересные данные об этом собрал французский энтомолог Леруа, обобщивший результаты своих и чужих наблюдений над свечками.

Источник. Бионика вчера и сегодня. М.: Знание, 1969. 

назад

Занимательная  физика    Биографии   Астрономия  Физика  в походе   А знаете ли Вы?   Физика и техника
  Физика и медицина     Физика  и  поэзия    Народная  мудрость   Занимательные опыты
        Бочка Паскаля    Радиотехника для всех    Необычные  явления  Форум   Оптика

Rambler's Top100

  обои животные фото

Hosted by uCoz