Слуховая система - Альтман Я.А.
Скачать (прямая ссылка):
6.3. ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ
И ПУТИ ЭВОЛЮЦИИ ЭХОЛОКАЦИИ
Из представленного обзора видно, что эхолокация как способ дистантной ориентации развилась независимо у разных представителей позвоночных животных, столь далеких друг от друга как в филогенетическом, так и в экологическом отношениях, что любое сопоставление может показаться искусственным и неправомочным. Но именно сравнительный подход позволяет лучше понять причины ее возникновения (Константинов, 1982, 1984).
Прежде всего следует обратить внимание на то, что все эхоло-цирующие животные относятся к летающим или плавающим формам. Это позволяет думать, что возможность животного к свободному передвижению в трехмерном пространстве создает ему благоприятные условия как для излучения акустических сигналов, так и для получения отчетливых эхо от встречаемых на пути предметов.
Указанные обстоятельства заставляют усомниться в высказываемом некоторыми авторами лредположении, что в процессе эволюции эхолокация возникла у каких-то наземных животных, а затем лишь совершенствовалась у планирующих и летающих форм (Сим-кин, 1971). Скорее наоборот, после освоения воздушного пространства или в связи с уходом в водную среду у некоторых животных со зрительной ориентацией наметился переход к эхолокационной рецепции, которая уже затем совершенствовалась дальше, причем у разных форм по-разному в силу жизненной необходимости.
Что же способствовало этому процессу? Для наземных позвоночных одним из главных факторов несомненно стало освоение пещер. Различные адаптации зрения к ночному видению, свойственные большинству наземных животных, становятся совершенно бесполезными в условиях абсолютной темноты пещер.
Если не принять это положение, то мы встанем в тупик перед вопросом, почему другие ночные животные, например ближайшие родственники летучих мышей из подотряда крыланов, другие представители отряда козодоевых, кроме гуахаро, и виды стрижей саланган, гнездящихся на скалах вне подземелий, не развили столь прогрессивного и несомненно удачного способа ориентации в темноте. Все они ограничились лишь совершенствованием зрения к ночному
видению и некоторыми дополнительными приспособлениями к пассивной слуховой локации.
Итак, можно считать, что эхолокация у животных возникла как способ замещения в определенных условиях зрения. Опыты, про веденные со стрижами, крыланами-роузетусами и гуахаро, показали, что при достаточно хорошем освещении все они во время полета пользовались исключительно зрением, но стоило уменьшить освещенность, как тут же животные начинали издавать локационные щелчки, и чем темнее становилось в помещении, тем в более напряженном режиме работали их сонары. Аналогичное взаимодействие зрительного и эхолокационного анализа существует, вероятно, и у примитивных семейств летучих мышей, которые вылетают из своих убежищ и охотятся за крупной добычей еще до захода солнца. Однако, чтобы находить свой путь в разветвленных подземельях, достаточно пользоваться звуковой локацией, как это и делают пещерные птицы и крыланы-роузетусы. Звуковое частотное заполнение сигналов обусловливает низкую разрешающую способность их сонаров, которые, по-видимому, выполняют единственную функцию — обнаружение крупных препятствий и оценку расстояния до них.
Наибольшего совершенства эхолокационная функция достигла у представителей подотряда летучих мышей и зубатых китов. Качественным отличием их локации от локации птиц и крыланов следует признать переход на использование ультразвукового диапазона частот. Ультразвук в силу большого поглощения распространяется на более короткие расстояния, чем звук, но зато малая длина волны создает благоприятные условия для получения четких отражений даже от небольших нредметов, которые волны слышимого диапазона огибают. Кроме того, ультразвук можно излучать узким, почти параллельным пучком, что позволяет концентрировать энергию в нужном направлении.
Таким образом, по нашим представлениям, возникновение эхолокации стало возможным лишь после освоения животными трехмерного пространства (воздушной или водной сред) в таких экологических условиях, где оптическими средствами было невозможно получение какой-либо информации о наличии препятствий (пещеры для наземных позвоночных, подводный мир — для китообразных). В своем развитии эхолокационные системы животных прошли, по-видимому, длительный путь от непроизвольной эхолокации с использованием различных коммуникационных сигналов до совершенных ультразвуковых систем с образцами импульсов, предназначенных специально для зондирования пространства.
ЛИТЕРАТУРА
Айрапетьянц Э. Ш., Константинов А. И. Эхолокация в природе. Л.: Наука, 1970. 378 с.
Айрапетьянц Э. III., Константинов А. И. Эхолокация в природе. Л.: Наука, 1974. 512 с.
Белькович В. М., Дубровский Н. А. Сенсорные основы ориентации китообразных Л.: Наука, 1976 . 204 с.
Васильев А. Г. Слуховая эхо локационная система летучих мышей. Л.: Изд-во ЛГУ. 1983. 208 с.
Голубков А. Г., Константинов А. И., Макаров А. К. Дальность действия и чувствительность эхолокатора летучих мышей//Тр. ЛИАП. 1969. Вып. 64. С. 117-127.
