Мои питомцы и другие звери
Шрифт:
Что же такое вибрация? Так называют колебательные движения какого-нибудь тела, например струны, или частиц, из которых это тело состоит. Если заставить вибрировать частицы среды в одном месте, они заденут соседние частицы, вызывая и их колебания, а те — следующие.
В результате вибрация частиц вещества, возникшая в каком-то отдаленном месте, будет в виде волн равномерно распространяться во все стороны — как в толще вещества, так и по его поверхности. Так с брошенного в водоем камня волны кругами расходятся по его поверхности. Конечно, колебательные движения частиц среды имеют настолько незначительную амплитуду, что увидеть их даже с помощью микроскопа чаще всего невозможно.
Паутина — прекрасное приспособление для улавливания вибрации. А личинка муравьиного
Заняться изучением этого явления зоологов заставили обитатели пустыни. Песчаные скорпионы, живущие в США на юге пустыни Махове, — заядлые хищники. Это ночные животные. На охоту они выходят, когда спадет дневной нестерпимый зной и пустынные насекомые начнут появляться на поверхности песка. В это время пользоваться зрением невозможно: слишком темно. В вечерние часы глаза не могут помочь хищнику обнаружить добычу, к тому же скорпион и не смотрит по сторонам. Чаще всего он охотится на роющих пустынных тараканов. Они живут в песке, и хотя передвигаются под самой поверхностью, но наружу не вылезают, так что и запах насекомого не может подсказать охотнику, где дичь прячется. Между тем хищник за полметра замечает присутствие добычи, а когда она оказывается на расстоянии 10—15 сантиметров, с большой точностью определяет ее местонахождение. Стремительная атака скорпиона редко заканчивается неудачей.
Почувствовав присутствие чего-либо живого, охотник мгновенно поворачивается в его сторону и делает короткий бросок. Затем останавливается, уточняет направление и совершает новый бросок. После четырех-пяти коротких пробежек, оказавшись в 10–15 сантиметрах от дичи, он окончательно определяет ее местонахождение. Последняя стремительная атака — и скорпион оказывается над своей жертвой. Две-три секунды он крутится на одном месте, затем с силой вонзает свои клешни в песок. Эту атаку он предпринимает несколько раз, пока клешни не коснутся таракана. Схватив добычу, охотник несколькими точными движениями выкапывает ее из песка.
Охота происходит в темноте. Зоологи познакомились с охотничьими повадками скорпионов, применив не видимые человеческим глазом ультрафиолетовые лучи. Они не пугают скорпиона, а его хитиновая оболочка светится в этих лучах желто-зеленым светом, так что наблюдать за поведением охотника можно, не приближаясь к нему особенно близко. Способность издалека обнаруживать животных, находящихся в песке, удивила ученых, но о вибрации никто и не подумал. Пришлось проделать множество экспериментов, прежде чем выяснилось, что именно она помогает скорпионам находить тараканов.
Убедиться в том, что во время охоты скорпионы ни зрением, ни обонянием не пользуются, помог несложный эксперимент. Две одинаковые картонные коробки ученые до краев наполнили песком и поставили их рядом, но так, чтобы между ними оставалась узкая щель, коридор, через который вибрация распространиться не могла. В одну из коробок на край коридора сажали скорпиона, в другую — какое-нибудь крупное насекомое или мышонка. Они вполне могли бы напугать скорпиона, но он никак на них не реагировал. Но если жертвы находились в одной коробке со скорпионом или хотя бы одна из его лап оказывалась на другой стороне коридора, тут хищника охватывала паника. Опыты проводились при дневном освещении. Их результаты подтвердили, что ни вид животного, ни его запах не имеют для скорпиона ни малейшего значения.
Что же позволяет скорпионам чувствовать близкое соседство живых существ? У зоологов осталось единственно возможное объяснение: вибрация. Было решено проверить, как она распространяется в песке. Для этого в его толщу поместили вибратор, а на разных расстояниях от него установили специальные детекторы — приборчики, способные воспринимать колебания.
Неожиданно оказалось, что волны вибрации, вызванные не очень частыми колебаниями, в песке распространяются совсем неплохо, правда, гораздо медленнее, чем в твердых телах, воде и даже в воздухе. Медленное распространение волн в песке легко объяснимо: чтобы колебания передавались от одной песчинки к другой, требуется больше времени, чем для распространения волн в воде, частицы которой соприкасаются между собой более тесно. Ученым удалось установить, что в рыхлом песке возникают два типа волн. Одни, их называют волнами сжатия, распространяются как в толще песка, так и по его поверхности со скоростью 120–150 метров в секунду, то есть почти в три раза медленнее, чем в воздухе. Волны второго типа распространяются только по поверхности со скоростью пятьдесят метров в секунду, что примерно в семь раз медленнее звуковых волн, распространяющихся в воздухе.
У скорпионов нашлись и органы, способные воспринимать слабые волны вибрации. На их лапках находятся многочисленные волоски. От каждого из них отходит нерв. Если тонкой щетинкой дотронуться до любого из волосков, информация об этом будет передана по нерву в соответствующий нервный ганглий. Отправляясь на охоту, пустынный скорпион не залезает ни на камень, ни на ветку кустарника, а затаивается на поверхности песка. При этом те из волосков, которые находятся на нижней поверхности концевых сегментов его лап, погружены в песок. Именно они улавливают волны сжатия.
Кроме волосков, на каждой лапе скорпиона есть еще особые щелевые рецепторы. Это складочки поверхностной оболочки лапок, имеющие вид щелочек. В их стенках находится множество чувствительных клеток. Если чуть-чуть надавить на лапку таким образом, чтобы хоть одна щелочка сомкнулась, нервные клетки рецептора возбудятся и пошлют об этом информацию в ганглий. Некоторые щелочки расположены на лапках скорпионов параллельно поверхности песка. Они прекрасно улавливают появление поверхностной волны. Она приподнимает лапку, давит на нее снизу, заставляя сомкнуться параллельную щелку. На волны сжатия щелевые рецепторы не реагируют.
Итак, зашло солнце, и на пустыню опустилась ночь. Скорпион терпеливо дождался, когда песок остынет, выбрался из своего дневного убежища, занял охотничью позицию и замер, широко расставив лапы. Вскоре где-то в песке проснулся пустынный таракан и шевельнул передними лапками. Его движения вызвали вибрацию песка. Первыми к скорпиону донеслись волны сжатия, ведь они движутся быстрее поверхностных. Расстояние между лапками скорпиона четыре — шесть сантиметров, но волна сжатия движется слишком быстро. Она появилась у лапки, ближайшей к центру вибрации, всего лишь на 0,0005 часть секунды раньше, чем у самой удаленной. Для скорпиона эта разница слишком мала, и он не в состоянии определить, какая же из его лапок первой уловила волну вибрации, и поэтому не может решить, с какой стороны находится дичь. Однако самое главное, что, когда недалеко зашевелилось живое существо, скорпион понял и, готовясь к броску, мгновенно раздвинул лапы в стороны и вытянул вперед свое грозное оружие — клешни, приподняв повыше тело. В следующее мгновение он ощутил волны вибрации, распространяющиеся по поверхности песка. Они движутся в два-три раза медленнее волн сжатия, поэтому скорпион замечает, какая из лапок первой уловила их появление, поворачивается в сторону волны и делает короткий бросок. Установить точное местонахождение таракана с первой попытки не удается, и скорпион после каждого броска на мгновение замирает, «прислушиваясь» к вибрации, и уточняет, откуда приходят ее волны.