Животные и звук
У звука, как известно, несколько характеристик. Его силу принято выражать в децибелах, а частоту (количество звуковых волн, или колебаний, в единицу времени) - в герцах. Один герц (1 Гц) - это одно колебание в секунду, 10 Гц - 10 колебаний и т.д. Чем больше частота, тем выше (тоньше) звук и наоборот. Звук, имеющий частоту выше 20 000 Гц (20 кГц), принято называть ультразвуком, ниже 20 Гц - инфразвуком. Мы с вами способны воспринимать звук именно в этом диапазоне, от 20 Гц до 20 кГц. Но для насекомых это не предел. Так, несколько видов кузнечиков слышат ультразвуки с частотой 70 кГц, а ночные бабочки улавливают колебания более 200 кГц, что в 12 раз превосходит возможности слуха человека.
У насекомых слышат не только взрослые особи. Опыты английских ученых Л.Коха и Д.Хаксли с гусеницами бабочек медведиц и пядениц показали, что они воспринимают звуки, причем на некоторые реагируют довольно странно. Звуки музыки, как это ни удивительно, вызывали у гусениц агрессивную реакцию. При первых тактах они испуганно замирали, затем пытались убежать. Если звуки не прекращалась, гусеницы вставали в позу угрозы. Ну что поделать, не любят они музыку!
Биологи долго ломали головы, пытаясь понять, чем же слышат эти мягкотелые и немузыкальные создания. Оказалось, что они воспринимают звуки многочисленными волосками, покрывающими их тело. Гусеницы медведиц и название свое получили за густой мех, а вот у гусениц пядениц волоски тонкие и прозрачные, практически невидимые невооруженным глазом.
А каково же значение в жизни насекомых звуков, издаваемых ими самими? У кузнечиков "пение" играет очень важную роль в продлении рода. Самца, самозабвенно выводящего рулады, слышат многие самки его вида. Однако на свидание к нему спешат только неоплодотворенные. Таким образом, звук очень облегчает одиноким дамам поиски вакантного кавалера. Похожее значение имеют "песни" в жизни комаров. Почти все самцы пищат одинаково. А вот самки - такие затейницы! Мало того, что они пищат совсем не так, как самцы. Оплодотворенные самки "звучат" иначе, чем неоплодотворенные, взрослые - не так, как юные или очень старые. Все это здорово облегчает жизнь комариным самцам, которые обычно стремятся к неоплодотворенным не слишком юным и не слишком старым комарихам. "Пение" прекрасных дам комариные кавалеры воспринимают усиками-антеннами. Причем чем пушистее усы, тем лучше слух. Наиболее пушистыми усы комаров-самцов становятся только в определенном возрасте. А безусым, вернее, неперистоусым юнцам разыскивать партнерш еще рановато. Самкам же комаров усы вообще не нужны, поскольку они партнеров не разыскивают - сами прилетят.
Еще одна интересная особенность роскошных усов комариных кавалеров - они не могут быть использованы для восприятия других звуков. Подобно радиоприемнику, они настроены только на одну частоту - ту, которую издают крылья самки, находящейся в нужном состоянии.
Интересно, что к выводу о том, что комариные самцы разыскивают подруг с помощью слуха, первым пришел не биолог, а американский инженер Х.Максим, вошедший в историю как изобретатель станкового пулемета. Устанавливая цепь электрических фонарей, он обратил внимание, что вокруг трансформаторов толчется рой перистоусых комаров-самцов. Свои наблюдения Максим пытался опубликовать, но был осмеян .
Таким образом, звук помогает отыскать насекомым друг друга в брачный период, но это не единственная его роль. Звуком насекомые предупреждают соперников, чтобы те держались подальше. Кроме того, звуком можно подавать сигналы о грозящей опасности. Вспомните "обморочных" бабочек на даче у американского ученого. Дело в том, что ночные бабочки способны слышать летучих мышей. Эти опасные охотники, отыскивая пищу, используют ультразвук. Так вот, бабочки, уловив его, спасаются кто как может: одни "теряют сознание" и падают вниз, другие резко меняют траекторию полета. И комариным самкам-кровососам писк нужен не только для привлечения самцов-вегетарианцев - он еще может служить и предупреждением об опасности. Когда какая-нибудь из комарих спасается бегством, она издает более пронзительный звук, и остальные, услышав его, реагируют соответствующим образом.
У насекомых нередка мимикрия - явление, когда вполне безобидные виды маскируются под ядовитых, жалящих. У мух-пчеловидок и осовидок эта имитация зашла еще дальше: они копируют не только внешний вид и окраску, но и звук, издаваемый пчелами и осами при полете. Так, летающая оса делает 150 взмахов в секунду, и подражающие ей мухи почти столь же - 145-147. Птицам и млекопитающим эти звуки кажутся одинаковыми, а вот сами насекомые их отчетливо различают. И никогда муха не спутает осу со своей родственницей и наоборот. Это очень удобно: и свои узнают, и чужие боятся.
Особенно важен звук для общественных насекомых, чьи колонии живут и функционируют как единый слаженный организм. Для поддержания нормальной работы такой сложной структуры у термитов, пчел, муравьев и некоторых других видов существуют разные способы: "языки" запахов, жестов и, конечно, звуков. Термиты, например, предупреждают друг друга о надвигающейся опасности не только специальными веществами - феромонами страха, но и особыми звуками. Трудяги-пчелы обычно не воюют, но если надо защитить дом, они издают крыльями особый звук, одновременно распространяя вокруг себя "запах атаки", и дружно кидаются в бой. Звук для пчел - и пропуск в улей. Как вы уже знаете, налегке пчела делает около 400-450 взмахов в секунду, а несущая добычу в улей - около 330. Для нашего уха эта разница почти неуловима, а вот для пчелиных сторожей, которые охраняют улей, она очень заметна. И эти строгие охранники ни за что не пропустят в дом пчел, вернувшихся порожняком. И уж тем более не позволят проникнуть пчелам-мародерам, которые вместо того чтобы трудиться над цветами, только и ждут возможности украсть нектар в чужом доме. Не менее важен звук и для передачи информации пчелами-разведчиками. Во время своих знаменитых танцев они сообщают сородичам, где и в каком количестве находятся цветы, полные желанного нектара. Зоологи установили, что их рассказ состоит не только из движений и запахов, но и сопровождается гудением определенной частоты.
Узнав о роли звука в жизни насекомых, ученые стали пытаться использовать эти знания на практике. Например, в 1948 г., через 70 лет после наблюдений Х.Максима, были сделаны попытки отпугивать комаров или заманивать их в ловушку с помощью звуков определенной частоты. Это оказалось не так-то просто, так как эти насекомые могут слышать звук только на очень небольшом расстоянии. Но ученые продолжают работать в этом направлении. Звуком удавалось отгонять от полей голодную саранчу. Аппараты, звук которых призван отпугивать комаров, сейчас появились в продаже. Реклама, разумеется, расписывает их эффективность, но далеко не все потребители соглашаются с этим. Все эти разработки - только первые шаги, и очень большая работа по выяснению того, о чем "говорят" и "поют" насекомые, еще впереди.