Кстати, помимо необходимости издавать очень короткие лоцирующие сигналы, есть еще одно весьма важное обстоятельство, заставляющее дельфина использовать чрезвычайно высокие звуковые частоты для работы звукового локатора. Дело в том, что любые предметы могут эффективно отражать волны (кстати, не только звуковые — любые) только в том случае, если размер этих предметов больше, чем длина волны (а длина волны — это расстояние, которое она пробегает за время одного звукового колебания). Если предмет меньше, чем длина волны, то волны просто огибают предмет и смыкаются за ним, как бы «не замечая» его, и никакого отражения не происходит. Поэтому предмет, меньший, чем длина волны, оказывается для локатора невидимым, а детали предмета, меньшие длины волны, неразличимы. Значит, чем короче звуковые волны, используемые локатором, тем более мелкие предметы и детали становятся различимыми, тем лучше и точнее работает локатор. Но длина волны тем короче, чем выше частота колебаний: эти величины обратно пропорциональны. Зная частоту колебаний, легко подсчитать длину волны. Скорость звука в воде 1500 метров в секунду. Если частота колебаний 100 000 в секунду, значит, пока звук пробежит 1500 метров, на этом расстоянии уложатся 100 000 волн. Стало быть, длина одной волны — 1,5 сантиметра, и именно такого размера (или более крупные) детали доступны для локатора при использовании этой частоты. Не так уж плохо — вполне достаточно, чтобы отличить, например, рыбу от камня или разобрать, каковы форма и размер рыбы. А если бы частота звуковых волн была в 10 раз меньше (частота, доступная слуху человека)? Тогда и длина волны была бы в 10 раз больше — 15 сантиметров, а значит, локатор мог бы различать детали не меньше 15 сантиметров; таким локатором можно узнать не очень-то многое. Это и является еще одной причиной, по которой дельфины используют для эхолокации очень высокочастотные звуки, а значит, и их слух приспособился к восприятию таких звуков.

Способность с высочайшей точностью определять, откуда пришел звук, тоже самым непосредственным образом связана с работой эхолокатора. Ведь дельфину нужно с его помощью не просто обнаружить, что где-то что-то есть, потому что откуда-то — неизвестно откуда — пришло эхо. От такого локатора было бы мало проку. Нужно точно определить то направление, откуда пришло эхо — оно прямо указывает, где расположен обнаруженный предмет. Вот тут-то и находит себе применение способность дельфина с необычайной точностью определять направление на источник звука.

Благодаря особенностям локационных звуков и слуха дельфина возможности его локатора поистине удивительны. С его помощью дельфин может не только обнаружить предметы, находящиеся на расстоянии километра, но и «рассмотреть» в деталях все то, что находится в непосредственной близости, что называется, под носом. Способен просматривать обширные пространства вокруг себя и обнаруживать предмет размером с горошину. Может распознать самые разнообразные предметы. Кусок металла он сразу же отличит от точно такого же по форме камня, да к тому же никогда не спутает алюминиевый предмет с латунным, а кусок гранита — с куском песчаника. И вообще, дельфин получает совершенно полную и точную информацию обо всей окружающей обстановке так же, как мы получаем ее с помощью своего зрения.

Между прочим, некоторые виды дельфинов вообще перестали пользоваться зрением: они практически слепы. Эти животные обитают в реках Индии и Юго-Восточной Азии. Вода в этих реках настолько мутная, что рассмотреть в ней что-нибудь невозможно даже на близком расстоянии, и обитающие там речные дельфины почти полностью утратили зрение из-за его ненадобности. Однако они не испытывают от этого никаких неудобств — прекрасно ориентируются в окружающей обстановке, находят себе пищу, узнают сородичей. Все это они делают с помощью звукового локатора.

Вообще-то справедливо будет сказать, что звуковой локатор не просто заменяет дельфинам зрение, они с его помощью получают даже более полные и точные сведения об окружающей обстановке, чем это можно сделать с помощью зрения. В самом деле, привыкнув к действительно замечательным возможностям нашего зрения, мы обычно не задумываемся над тем, что у него есть и очень существенные ограничения. Огромное большинство окружающих нас предметов почти непроницаемы для световых лучей, поэтому с помощью зрения мы получаем сведения в основном только о поверхности предметов и очень редко можем узнать, что у них внутри. Глядя на металлический шар, мы не можем сказать, сплошной он или полый. Видя два предмета, окрашенных одинаковой краской, не можем узнать, сделаны ли они из одного материала или из разных: тончайшего слоя краски достаточно, чтобы материал этих предметов оказался скрытым от нашего зрения. Достаточно загородить предмет даже очень тонкой перегородкой, например листком бумаги, и мы уже не видим, есть ли что-нибудь за этим листком или нет. Конечно, существуют и прозрачные материалы — стекло, некоторые пластмассы, кристаллы. Стеклянная банка не скрывает от нас, пустая она или с вареньем; внутри прозрачного кусочка янтаря отчетливо видно окаменевшее насекомое. Но таких прозрачных материалов не очень много. Подавляющее большинство окружающих нас предметов практически непрозрачно для световых лучей. Мы привыкли к таким ограничениям нашего зрения, а недостающие сведения о свойствах предметов восполняем с помощью других органов чувств. Но эти ограничения существуют.

А вот звуковой локатор дельфина если и сталкивается с такими ограничениями, то в значительно меньшей степени, чем наше зрение. Все дело в том, что очень многие материалы в значительной степени способны проводить звук, то есть они звукопрозрачны. Звуковые волны могут проникать в глубь предметов, пронизывая их насквозь. Поэтому и отражение звука происходит не только от поверхности предмета, но и от его внутренних деталей. Поэтому характер отраженного эха зависит не только от формы предмета и характера его поверхности, но и от его внутреннего строения, в том числе и от материала, из которого он сделан. А раз так, то, прослушивая эхо, дельфин получает сведения и о внешнем, и о внутреннем строении предметов — происходит нечто вроде звукового рентгена.

Поэтому дельфин без труда различает, например, два предмета одинаковой формы и одинакового внешнего вида, но сделанные из разных материалов: эти материалы по-разному отражают звук, и животное прекрасно все слышит. Оно легко отличает сплошное тело от такого же по внешнему виду, но полого: внутренняя полость тоже отражает звук, и благодаря этому дельфин узнает о ее существовании.

Кстати, если помните, в одной из предыдущих глав шла речь о том, что дельфин, встретив человека, сразу же узнает, что у него внутри есть заполненные воздухом легкие, такие же, как и у его сородичей. Тогда мы не стали останавливаться на вопросе о том, как именно он это узнает. Но теперь ответ ясен: заполненные воздухом легкие внутри нашего тела представляют собой полость, прекрасно отражающую звук. Поэтому, когда животное ощупывает своим локатором человека или другого дельфина, оно сразу же обнаруживает, что это — существа, дышащие воздухом.

Возможности дельфиньего локатора поистине огромны. Но как именно действует это замечательное приспособление? Самый основной принцип действия, как уже говорилось, хорошо известен: он основан на прослушивании эха, которое возникает при отражении предметами звуков, издаваемых самим дельфином. Но от понимания основного принципа эхолокатора еще очень далеко до осознания всех деталей, которые и определяют удивительные возможности этого устройства.

В самом деле, ведь только на первый взгляд все получается легко и просто: издал звук, услышал эхо — и сразу ясно, что находится вокруг. Выше я уже предлагал читателю провести мысленный эксперимент: попытаться ориентироваться в комнате, прослушивая эхо от им же самим издаваемых звуков. Тогда мы остановились на том, что из-за ограниченных особенностей нашего слуха мы в большинстве случаев просто не расслышим, есть эхо или нет. Но это еще полбеды. Представим себе, что мы находимся в таком месте, где все-таки есть отчетливое эхо. То есть на самом-то деле, как уже говорилось, оно есть всегда, а когда мы говорим «есть эхо», это значит, что оно приходит с достаточно большой задержкой, чтобы не сливаться с исходным звуком, но при этом еще достаточно сильное, чтобы его можно было расслышать. Итак, эхо слышно. Ну и что? Можем мы с завязанными глазами определить, какие предметы нас окружают и какой из них создает эхо? Не тут-то было. В лучшем случае мы скажем, что раз эхо пришло с той или другой стороны, значит, там что-то есть. Но что именно представляет собой это «что-то»? Оказывается, совсем не так просто по характеру эха установить свойства окружающих предметов, «увидеть» их.