Шрифт:
Когда импульс эхолокатора попадает на движущееся крыло насекомого, сила отраженного сигнала оказывается непостоянной, поскольку крыло ходит вверх-вниз. Но в определенный момент, когда крыло строго перпендикулярно звуковой волне, эхо будет особенно громким и резким. Такое эхо называется акустическим отблеском, и это вернейший признак того, что рядом пролетает насекомое. Теоретически, такие отблески могут улавливать и ЧМ-мыши, но на практике это маловероятно. С их короткими импульсами и длительными паузами им должно сильно повезти, чтобы сигнал коснулся крыла насекомого именно в тот момент, когда он отразится в виде отблеска. А вот импульсам ПЧ-мышей хватает продолжительности на весь взмах крыла, и поэтому отблески они улавливают сплошь и рядом. А поскольку листья и другие фоновые объекты движутся не так ритмично, как машущее крыло, ПЧ-мышь может по отблескам отличить летящее насекомое от мешанины листвы. Эти отблески можно считать слуховым эквивалентом вспышек света.
На этих спектрограммах показаны эхолокационные сигналы двух летучих мышей, приближающихся к насекомому. Обратите внимание, что сигналы ЧМ-мыши охватывают широкий диапазон частот, тогда как ПЧ-мышь в основном держит одну и ту же ноту. Однако по мере приближения к цели сигналы обеих летучих мышей становятся короче и чаще
Ганс-Ульрих Шницлер, изучающий ПЧ-мышей с 1960-х гг., установил, что они опознают разные виды насекомых по ритму взмахов крыльями{645}. Они определяют, куда летит насекомое – к ним или от них. И они совершенно точно отличают живую цель от неживой: не в пример большим бурым кожанам ПЧ-мыши не кидаются на запущенные из рогатки камешки[196].
Слух у ПЧ-мышей такой же специализированный, как и сигналы. Большой подковонос, например, издает сигналы на постоянной частоте около 83 кГц, и именно на эту частоту настроено непропорционально большое число его слуховых нейронов[197]{646}. Он слышит эхо собственных сигналов лучше, чем все остальные звуки. У других видов имеются собственные фирменные частоты, словно каждая из ПЧ-мышей закрепила за собой тонюсенький ломтик огромного слухового мира{647}. Но эта стратегия порождает серьезную проблему – одиннадцатую, которой у ЧМ-мышей не возникает.
При сближении с источником звука этот звук кажется нам выше – вспомните, как меняется тон сирены проезжающей мимо скорой помощи. Это явление называется эффектом Доплера, и оно означает, что при подлете к насекомому частота эха, которое слышит ПЧ-мышь, будет расти и в конце концов выйдет за пределы зоны наиболее острого слуха. Но, как выяснил в 1967 г. Шницлер, ПЧ-мыши умеют компенсировать этот доплеровский сдвиг{648}. Приближаясь к цели, они издают сигналы ниже обычной средней частоты, поэтому более высокое эхо достигает их ушей именно таким, каким нужно. И проделывают они все это в самом буквальном смысле на лету, постоянно подстраивая сигналы так, чтобы отраженное от цели эхо оставалось в узкой полосе вокруг идеальной чувствительности их слуха с погрешностью всего 0,2%{649}. Это невероятная точность моторной регуляции, почти не знающая равных в царстве животных.
Представьте, что у вас есть расстроенное фортепиано, на котором любая нота будет звучать на три тона выше номинальной, а значит, чтобы извлечь ноту до третьей октавы, нужно нажимать ля второй октавы. Это дело нехитрое, и вы довольно скоро приспособитесь. А теперь представьте, что сбой этот не систематический и разница между желаемыми и звучащими нотами постоянно меняется. Теперь вам придется все время вычислять эту разницу, слушая звуки, извлекаемые из своенравного инструмента, и переключаясь на ходу. Именно это и проделывает ПЧ-мышь – много раз за секунду и почти без ошибок. Да еще порой одновременно для нескольких объектов. Подковонос умеет распределять внимание между несколькими препятствиями на разном удалении и для каждого вводить нужную доплеровскую поправку[198]{650}.
Для ночного насекомого спасения от летучих мышей нет нигде. На открытом пространстве их сцапает большой бурый кожан. Попытаются спрятаться в густой листве – выследит большой подковонос. Сядут куда-нибудь и замрут – их все равно отыщет малый большеухий листонос. Может показаться, что эхолокация – всепобеждающее оружие, приспосабливаемое к любой возможной среде обитания. Однако на самом деле, при всей его несомненной гибкости, необоримым его назвать нельзя. Обратной стороной развившегося у летучих мышей невероятного чувства оказывается риск пасть жертвой не менее невероятных иллюзий.
В лаборатории Джесси Барбера идет легкий снег – по крайней мере, создается такое впечатление. Сотрудники постоянно запускают мотыльков в помещение для полетов, где кружат Зиппер и другие летучие мыши, и в воздухе висит облако осыпавшихся с крыльев насекомых светлых чешуек. Они настолько вездесущи, что и у самого Барбера, и у Джульетты Рубин развилась на них жуткая аллергия, поэтому теперь они оба работают в масках. Это, по их словам, типичное профессиональное заболевание лепидоптерологов – ученых, занимающихся чешуекрылыми (бабочками и мотыльками). Такую аллергию даже иногда называют «легкое лепидоптеролога».
В свободное от забивания дыхательных путей уважаемых ученых время чешуйки защищают тело мотылька, поглощая звук сигналов летучей мыши и, соответственно, приглушая эхо{651}. Эта акустическая броня – лишь одно из средств антилетучемышиной защиты{652}. Как мы знаем из предыдущей главы, более половины видов мотыльков имеют уши, которые могут улавливать эхолокационные сигналы летучих мышей. Это дает им серьезное преимущество. Если летучей мыши нужно различить звук, достигший мотылька и вернувшийся в виде эха обратно, самому мотыльку достаточно воспринять звук, проделавший только половину этого пути и, следовательно, куда более сильный. Поэтому, в отличие от летучей мыши, которая слышит мелких мотыльков на расстоянии не больше 8,5 м, мотылек слышит летучих мышей на расстоянии от 14 до 30 м{653}. Многие из них пользуются этой форой, закладывая виражи, выписывая петли и уходя в пике, как только услышат эхолокационный сигнал. Другие предпочитают не молчать{654}.