Совы определяют местоположение своей жертвы по звукам, исходящим от нее самой, но некоторые позвоночные извлекают информацию из слабых отражений (эхо) звуков, которые они же сами и издают. Такая эхо-локация (биосонар) особенно хороша развита у летучих мышей, но существует также у китов, дельфинов, землероек и некоторых птиц.
Давно известно, что летучие мыши могут свободно летать в совершенно темном помещении независимо от того, открыты ли их слабо развитые глаза. Одна из наиболее изученных летучих мышей-большой бурый кожан (Eptesicus fuscus). Летая в темноте, он издает звуковые импульсы, неслышимые для человека, так как частота их составляет примерно от 25 000 до 50 000 Гц. Каждый импульс, или «щелчок», длится около 10--15 мс, и такие импульсы могут повторяться около пяти раз в секунду. Получая информацию об окружающей среде с помощью эхо, летучая мышь способна избегать всяких препятствий и даже пролетать между проволоками, натянутыми в помещении.
Если летучая мышь приближается к особенно «интересному» предмету, например к летящему насекомому, число звуковых щелчков возрастает, а длительность каждого щелчка уменьшается, так что частота их может достигать 200 в секунду, а отдельный щелчок Длится Меньше 1 мс.
Одно из преимуществ использования высокочастотного звука (с короткой длиной волны) состоит в том, что его направленность гораздо точнее, чем у низкочастотного звука, который рассеивается слишком широко и дает диффузные отражения, не позволяющие точно засекать положение предметов. Кроме того, звуковые волны отражаются только от объектов, имеющих определенную минимальную величину по отношению к длине волн. Чем короче волны, тем меньше может быть предмет, дающий отчетливое отражение, и поэтому самые высокие частоты позволяют обнаруживать самые мелкие предметы.
Поразительное умение летучей мыши не натыкаться на тонкие проволоки можно испытать в длинном помещении, где животное имеет возможность летать взад и вперед. Если середину помещения разделить вертикальными проволоками, натянутыми с промежутками в 30 см, то для летучей мыши, не имеющей о них никакой информации, вероятность не наткнуться на проволоку составит 35%. Мышь успешно избегает проволок толщиной в несколько миллиметров, но если их толщина будет меньше 0,3 мм, то животное при полете будет чаще наталкиваться на них или касаться их. Если проволоки очень тонки - 0,07 мм, - число столкновений и прикосновений растет, а число удачных пролетов снижается до случайной величины 35%, такой же, как в опытах, где летучих мышей делают на время глухими, затыкая им уши (рис. 12.11)
Самые короткие волны, которые посылала летучая мышь, использованная в этих опытах (бурая ночница), -около 3 мм (100 000 Гц). Таким образом, животное обнаруживает предметы диаметром не более чем около Vio длины волны.

Акустическая ориентация, разумеется, особенно полезна животным, активным в темноте, но она играет также важную роль в глубоких или мутных водах. И дельфины, и киты пользуются эхо-локацией, чтобы избегать столкновения с предметами и с дном океана, а также при поисках пищи. Плавая в открытой воде, они встречают мало препятствий, но ночью и на глубинах, куда свет почти

Рис. 12.11. Избегание препятствий летучей мышью Myotis lucifugus при полете в темноте между рядом вертикальных проволок, разделенных промежутками в 30 см. Статистическая вероятность избегания проволок была равна 35%. Способность избегать проволок ухудшилась, когда их толщина была уменьшена до lt; 0,3 мм. (Griffin, 1958.)

или совсем не проникает, эхо-локатор помогает им избегать столкновения с дном. Способность находить пищу в темноте и при плохой видимости дает, конечно, большое преимущество.
Как дельфины используют акустическую активность, было показано на животных, содержавшихся в неволе. Обученный дельфин находит мертвую рыбу, брошенную в воду, и подплывает к ней с противоположного конца бассейна за несколько секунд, даже если вода настолько мутна, что человек совсем не видит рыбу. Если путь прегражден барьером из прозрачного пластика, дельфин немедленно находит отверстие, через которое проплывает без колебаний (Kellogg, 1958; Norris et al., 1961).
К другим млекопитающим, использующим акустическую ориентацию, или эхо-локацию, относятся землеройки, которые издают звуковые импульсы малой длительности и высокой частоты (до 50 000 Гц и более) (Gould et al., 1964).
Эхо-локация встречается и у птиц, ее используют по меньшей мере два рода: гуахаро (Steatornis) в Южной Америке и Colocalia в юго-восточной Азии. Эти птицы не являются близкими родственниками, но обе живут и устраивают гнезда в глубоких пещерах. Более известны гуахаро, которые свободно летают в темных пещерах, не наталкиваясь на стены и другие препятствия. Система эхолокации у них в принципе такая же, как у летучих мышей, но с той разницей, что издаваемые ими звуки имеют частоту всего лишь 7000 Гц. Поэтому их хорошо слышит человек, и их сравнивали с треском пишущей машинки. Если этим птицам заткнуть уши, они теряют способность ориентироваться в темноте, но все еще летают по светлому помещению, очевидно пользуясь для ориентации глазами (Griffin, 1953, 1954).

Вконтакте

Одноклассники

Эхолокация у китов и дельфинов

В воде зрение теряет основную роль в анализе окружающей среды. На первое место выходит эхолокация, то есть активное "освещение" звуковыми импульсами и прием отраженных сигналов. Дельфины используя эхолокацию различают проволоку толщиной всего 0,15 мм, натянутую поперек бассейна. в котором они плавают, находят в воде шарики трехмиллиметрового диаметра, да еще безошибочно определяют материал, из которого они изготовлены (металл или пластмасса и пр.).

Максимальное количество информации о внешнем мире человеку дает зрение. Наверное, именно по этому очень многие нервные пути вегетативной системы тесно связаны со зрительными буграми - областью мозга, обрабатывающей зрительную информацию. У дельфинов основную информацию дает звук, и, аналогично, большинство путей вегетативной системы у них проходит через область мозга, связанную с эхолокацией.

Специалистами записаны странные звуки, которые издают некоторые виды китов. Со смущением говорят о них как о песнях. Объем мозга разрешает китам такие "излишества". В том, что связано с их жизненными потребностями, в символах своего языка, и киты, и дельфины имеют заслуживающий уважения интеллект. Вот только пищи у них предостаточно, нет необходимости использовать все разрешенные биологическим строением из мозга связи. Не исключено, что малочисленность врагов в среде обитания у китов и дельфинов могла закрепить биохимически в их нервной системе особенности, затрудняющие быструю защитную реакцию на добычу их человеком.

Хазен А. М. О возможном в науке, или
где границы моделирования интеллекта.

Этот сайт использует файлы cookies, чтобы упростить вашу навигацию по сайту, предлагать только интересную информацию и упростить заполнение форм. Я предполагаю, что, если вы продолжаете использовать мой сайт, то вы согласны с использованием мной файлов cookies. Вы в любое время можете удалить и/или запретить их использование изменив настройки своего интернет-браузера.

Сообщайте мне о замеченных ошибках на: . Все пожелания и советы будут учтены при дальнейшем проектировании сайта. Я готов сотрудничать со всеми желающими. В некоторых случаях, мнение автора может не совпадать с мнением автора! Phone: +7-902-924-70-49.

ЗНАЧЕНИЕ ЭХОЛОКАЦИИ В ЖИЗНИ ДЕЛЬФИНА

Некоторые животные (китообразные и большинство летучих мышей) обладают удивительной для человека способностью – “видеть” в полной темноте объекты, направляя на них высокочастотные звуковые волны и “слушая” эхо. Эта способность называется эхолокацией. Для них эхолокация – важнейший способ ориентации в пространстве и главный путь получения информации об окружающем мире. В природе дельфины очень часто используют свой эхолокационный аппарат. Эхо дает им точные сведения не только о положении предметов, но и об их величине, форме, материале. В режиме эхолокации дельфины используют короткие широкополосные импульсы, намного отличающиеся по длительности от сигналов наземных лоцирующих животных. В качестве локационных щелчков дельфин использует импульсы длительностью 7-100 мкс. Эти импульсы проходят через лобный выступ головы дельфина – так называемый “мелон”. Он состоит из соединительной ткани и жира. Мелон работает как акустическая линза для фокусировки звука, такое значение эхолокации в жизни дельфина. Звуковые волны распространяются в воде со скоростью около 1,5 км/с (в 4,5 раза быстрее, чем в воздухе). Они отражаются от объекта и возвращаются в форме эха к животному.

ЗНАЧЕНИЕ ЭХОЛОКАЦИИ В ЖИЗНИ ДЕЛЬФИНА:

Время между произведенным щелчком-сигналом и возвратом его эха указывает животным расстояние до любого объекта на их пути. Эхолокация наиболее эффективна в диапазоне от 5 до 200 м для объектов размером от 5 до 15 см в диаметре. Животное может определить размер и форму объекта. Это помогает дельфинам распознать предпочитаемые ими виды добычи. Однако исследования показали, что лишенный зрения дельфин тратит больше времени на эхолокацию.
Для переработки поступаюших эхосигналов требуется высокоразвитый мозг. Не случайно отделы мозга дельфина, заведующие слуховыми функциями, в десятки раз больше, чем у человека. Очень многие детали остаются неизвестными, исследования продолжаются.

Можно сказать, что дельфины видят окружающий мир преимущественно одним глазом. Только в узком секторе поля зрения, примерно 12°, вперед и книзу от головы афалина может видеть двумя глазами, бинокулярно.
Дельфины хорошо видят и под водой, и на воздухе. Сетчатка китообразных имеет две области наилучшего видения (человеческий глаз имеет только одну). На одной из них оптика глаза обеспечивает хорошее изображение в воде, на другой – преимущественно в воздухе.
Необычно устроен и зрачок у дельфина: сужаясь, он образует дугообразную щель, которая при дальнейшем сужении смыкается посередине, оставляя два небольших отверстия на концах. Эти два узких отверстия работают как диафрагмы фотообъектива, увеличивая глубину резкости и, тем самым, подправляя недостатки преломляющей системы глаза.
Сетчатка дельфина содержит два вида клеток, воспринимающих свет: палочки и колбочки. Это говорит о том, что дельфины могут видеть и в темноте, и при ярком свете (палочковидные клетки отвечают за меньший уровень освещенности, чем колбочки). Глаза у дельфинов имеют хорошо выраженный слой клеток, который отражает свет через сетчатку второй раз. Это улучшает зрение при слабом освещении.

ТАКТИЛЬНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

Анатомические исследования и поведенческие наблюдения показывают, что бутылконосые дельфины имеют хорошо выраженную тактильную чувствительность. Кожа дельфина чувствительна в широком диапазоне. Иннервация кожи афалины значительно богаче по сравнению с кожей человека.

О чувстве вкуса у дельфинов известно мало. Особенности мозга и черепных нервов у дельфинов позволяют предполагать, что они могут иметь некоторый вид вкусовых ощущений. Однако у дельфинов сильно выражено предпочтение определенных видов рыбы. Это позволяет не сомневаться в существовании у них вкусовых ощущений.
Было доказано наличие у дельфинов вкусовых луковиц на языке. Наши ученые экспериментально подтвердили возможность восприятия малых концентраций некоторых веществ в воде, тем самым доказав существование у зубатых китов хеморецепции.

ОБОНЯНИЕ

Обонятельные доли мозга и обонятельные нервы отсутствуют у всех зубатых китов, что заставляет предполагать отсутствие у них обоняния.

Адаптация к водной среде

Для жизни в воде и дыхания воздухом предку современного дельфина пришлось изменить всю дыхательную систему. Дыхательная система зубатых китов полностью изолирована от пищеварительной системы.
Наружное дыхательное отверстие – непарная ноздря (дыхало) – находится на самой высокой точке головы. Дыхало закрывается кожно-мышечной складкой.
В отличие от наземных млекопитающих дельфины начинают дыхательный цикл с выдоха. Они открывают дыхало и начинают выдыхать, когда голова показывается над поверхностью воды. Сигналом служит смена среды вода – воздух (рефлекторная регуляция дыхания). Затем животные быстро вдыхают и расслабляют мышцы дыхала, для того чтобы снова закрыть его. Мышцы дыхала расслаблены в закрытом положении. Выдох и вдох вместе длятся менее 1 с. Возможность быстрой смены воздуха в легких – это тоже адаптация дельфинов к жизни в водной среде. Средняя частота дыхания составляет 2-3 дыхательных акта (выдох-вдох) в минуту. Когда дельфин выдыхает, морская вода вокруг дыхала удаляется потоком воздуха. Но даже если вода и попадет в дыхательные пути, она неизбежно выбрасывается наружу в виде фонтанчиков, состоящих из брызг воды и конденсированного пара.
Верхние дыхательные пути у зубатых китов имеют два барьера, изолирующих воздухоносные пути от внешней среды. Первый – клапан в виде кожно-мышечных склaдoк – располагается в области надчерепного дыхательного хода, в который открывается дыхало. Выступы одной складки клапана заходят во впадины другой. Второй барьер – носоглоточный сфинктер – расположен в области входа в гортань.
Трахеи и бронхи короткие. Это ускоряет акт дыхания. Число альвеол относительно больше, а размеры их намного крупнее, чем у наземных млекопитающих.
Во время дыхательного акта дельфин обменивает около 80 % воздуха в легких. Это значительно более эффективно по сравнению с людьми, которые обменивают только 17 % воздуха в легких во время каждого вдоха.

Дельфины охотятся и в толще воды, и в придонной области. В зависимости от мест обитания дельфины регулярно ныряют на глубину от 3 до 45 м. Но они в состоянии нырнуть и на гораздо большую глубину. В экспериментальных условиях дельфин достигал 547-метровой глубины. Согласно наблюдениям, афалины могут оставаться под водой 6-7 мин. Многовековой эволюцией физиология дельфина приспособлена к нырянию. На глубине животные не могут пополнить запас кислорода. Для создания этого запаса у дельфинов есть целый ряд приспособлений:
Значительный объем легких. Масса легких у афалин по отношению к массе тела составляет 2,2-2,9 % (у человека – 0,7 %). Коэффициент использования кислорода в легких в 2,5 раза выше, чем у человека.
Большой объем крови. Высокая концентрация гемоглобина* в крови (по данным S.Ridgway, кислородная емкость крови на 1/4 – 1/3 выше, чем у человека). Концентрация миоглобина** в тканях в 4-9 раз выше, чем у наземных животных. При дыхании гемоглобин в крови и миоглобин в тканях насыщаются кислородом. Во время ныряния дельфинов запасенный ими кислород расходуется очень экономно. У животного, находящегося под водой, замедляется сердечный ритм, уменьшается приток крови к тканям, устойчивым к низкому содержанию кислорода, и увеличивается кровоснабжение сердца, легких и головного мозга, где кислород жизненно необходим. Снижается интенсивность метаболизма.
Большой объем жировой ткани, которая имеет свойство растворять больше кислорода, чем тканевые жидкости.
Природой также предусмотрены приспособления для защиты от баротравм. У дельфинов подвижная грудная клетка, способная сжиматься под давлением воды, очень упругие легкие, ткань легких приспособлена к быстрому сжатию и расширению.

* гемоглобин – белок крови, присоединяющий и транспортирующий кислород и углекислый газ.
**миоглобин – кислородсвязывающий белок тканей, запасающий кислород и помогающий предотвратить дефицит кислорода в мышцах.

ПЛАВАНИЕ

Дельфины – одни из самых быстрых обитателей океана. И это понятно – они должны превосходить в скорости рыб, которыми питаются. Обычная скорость плавания дельфина – около 5-11 км/ч. Однако в погоне за добычей они развивают намного большую скорость. Эргометрические исследования показали, что максимальная (бросковая) скорость у афалин – от 29 до 35 км/ч. Но скоростное плавание длится считанные секунды.

ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ

Вода обладает почти в 25 раз большей теплопроводностью, чем воздух. Высокая теплопроводность воды способствовала формированию в ходе эволюции многих признаков, обеспечивающих эффективную регуляцию тепла. Под кожей у дельфинов находится толстый слой жира. Этот слой служит изолятором и энергетическим резервом. Жир составляет обычно 18-20 % массы тела. Определенное значение в консервации внутреннего тепла имеют особенности дыхания китообразных. Редкое дыхание на поверхности, задержка дыхания при нырянии снижают отдачу тепла с выдыхаемым воздухом.
Веретенообразная форма тела и небольшой размер конечностей уменьшают площадь поверхности, контактирующей с внешней средой. У животных, живущих в глубоких, холодных водах, обычно крупнее тела и меньше конечности, чем у дельфинов, живущих в прибрежных, теплых водах.
Внутренняя температура тела дельфина – около 36-37 С. Кровеносная система дельфина приспособлена для того, чтобы сохранять или рассеивать тепло тела, регулируя его температуру.
У афалины основными органами терморегуляции служат спинной, грудные и хвостовые плавники. Они обильно снабжены кровеносными сосудами. Артерии в ластах, хвосте и спинном плавнике окружены венами, образуя комплексные сосуды. Комплексный сосуд состоит из толстостенной мышечной артерии и венозной оплетки – тонкостенных вен, которые окружают артерию. Эту сосудистую сеть называют противоточной системой теплообмена. Благодаря ей большая часть тепла, приносимая к плавникам артериями, отдается не в окружающую среду, а в венозную кровь, с которой оно уносится, к внутренним органам. Такая система обеспечивает минимальную теплоизлучающую поверхность и способствует консервации тепла. В тех случаях, когда животное перегревается, охлаждение достигается усилением кровотока через поверхностно расположенные вены. Когда необходимо сохранить тепло, артериальный поток крови в плавники сокращается.
У афалин скорость метаболизма выше, чем у наземных млекопитающих такого же размера. Это ведет к генерации большего количества тепла.

При изучении сна у афалин исследователи обнаружили, что эти дельфины проводят во сне приблизительно ЗЗ % времени суток. В отличие от наземных млекопитающих, сон афалин и других дельфинов не сопровождается полной неподвижностью, дельфины могут спать во время спокойного плавания. Отечественные исследования показали, что глубокий медленноволновой сон может наблюдаться в данный момент времени только в одном из полушарий головного мозга, поочередно то в правом, то в левом. Подобного, однополушарного сна нет ни у одного наземного млекопитающего.



Саранча перелетная является самым опасным насекомым-вредителем. При нападении большой стаей она способна уничтожить полностью весь урожай, оставив после себя голую пустыню без признаков растительности, как после стихийного бедствия.

Описание насекомого

В семейство Саранчовые (лат. Acrididae) входит более 1 тыс. видов насекомых, из которых 400 населяют азиатско-европейские страны, в т. ч. и Россию (регионы Средней Азии, Казахстан, Кавказ, юг Западной Сибири и европейской части). Самый вредоносный и широко распространенный вид — это азиатская саранча, или перелетная (Locusta migratoria).

По внешнему описанию она похожа на обычных кузнечиков, только большего размера. Как видно на фото, азиатская перелетная саранча — крупное насекомое, достигающее 6 см в длину, имеет зелено-коричневый или оливковый окрас туловища и прекрасно развитые крылья, которые помогают преодолевать огромные расстояния (до нескольких тысяч километров) со скоростью 10-15 км/ч. Структура тела типична для и состоит из 3 сегментов: голова, грудь и брюшко. Передвигается саранча по земле при помощи прыгательных ног, совершая высокие прыжки.

На голове есть небольшие усики, а также мощные челюсти и выгнутый острый киль, расположенный на переднеспинке. Крылья разделены: передние - более плотные, коричневого окраса, задние - прозрачные желто-зеленые, более нежные по структуре.

Образ жизни и питание

В развитии саранчи перелетной выделяют 2 основные фазы: одиночную и стадную. Именно в последней это насекомое представляет опасность, опустошая посевы и уничтожая все растения, которые попадаются на ее пути. Благодаря своей всеядности она способна активно питаться, съедая до 0,5 кг растительной массы в сутки каждая! Ест саранча листья, цветы, ветки, стебли и плоды, предпочитая утренние и вечерние часы, в жару отдыхает.

За летний сезон 1 самка вместе с потомством съедает столько, сколько потребляют 2 овцы. Стаи саранчи насчитывают иногда до 1 млн насекомых, поэтому налет такого полчища на поля приводит к гибели урожая. Самое любимое лакомство саранчи - тростник, а также бахчевые культуры и огородные растения.

Размножение: откладывание яиц

Ответ на вопрос о том, сколько живет саранча перелетная, зависит от множества внешних факторов, оказывающих влияние на жизненный цикл насекомого: питания, климата и т. д. Считается, что она может прожить от 8 мес. до 2 лет.

В одиночной фазе саранча существует как крупное насекомое зеленого цвета, которое еще называют «зеленой кобылкой». Она является безвредной и ведет неактивный образ жизни. Это период, когда самки спариваются с самцами и через 30-40 дней откладывают яйца, что происходит во 2-й половине лета.

При откладывании яиц самка обволакивает их выделяемой из желез пенистой жидкостью, которая быстро твердеет на воздухе. При этом она формирует несколько капсул (кубышек) с крышкой, внутри каждой помещается 50-100 яиц. Всего суммарная кладка может составлять 300-350 штук. За летний сезон каждая самка может сформировать до 3 поколений потомства.

Место для кубышки с яйцами выбирается в рыхлом, лучше песчаном и достаточно влажном грунте. Популярные места для кладки — поймы рек и берега водоемов, окруженные осокой и тростником. В начале осени, с приходом холодов, все взрослые особи (самки и самцы) погибают. В зимние месяцы кладка не вымерзает даже при сильном морозе.

Развитие саранчи: от личинки до имаго

Для развития рассматриваемого насекомого характерно 3 стадии (яйцо - личинка - имаго), т. е. это Перелетная саранча в виде личинок появляется только в начале следующей весны, минуя стадию куколки. Это случается после прогревания почвы до нужной температуры, обычно в мае.

Личинки похожи на взрослых насекомых, только меньшего размера. По мере развития они несколько раз линяют (4-5), постепенно увеличиваясь в размере, что происходит в течение 35-40 дней. Пищей для подрастающего молодого поколения служат растения, богатые белком: пырей, тростник, дикие злаки.

В одиночной фазе насекомое может существовать, спокойно питаясь все лето и откладывая затем яйца для закладки нового поколения. Совершенно безобидные зеленые кобылки имеют небольшую выпуклость («горбик») на спине и ведут малоактивный образ жизни.

Стадная форма, формирование стаи

Сигналом для формирования стаи азиатской перелетной саранчи служит недостаток белковой пищи, что случается в среднем каждые 10-12 лет (интервал между эпифитотиями). Стадная фаза существования саранчи характеризуется размножением насекомых в экстремальных количествах, когда личинки, даже отрастив крылья, резко вырастают до 6-6,5 см в длину. Они выпрямляют свою спину, приобретая серо-коричневый пятнистый окрас, и начинают собираться в кулиги — колонны, массово уничтожая все растения вокруг.

После 4-5-й линьки все насекомые в стае обретают крылья и начинают свой «кошмарный» перелет в поисках еды. Стая саранчи способна лететь без передышки 12 часов, преодолевая расстояния в сотни километров, а при попутном ветре — до 1 тыс. км! При посадке насекомые своей тяжестью даже ломают ветки деревьев.

Нашествие саранчи

При массовом перелете миллионы насекомых производят устрашающий громоподобный звук, который возникает от суммарного треска их крыльев. Питаются насекомые в стае практически без перерывов, стараясь нормализовать белковый баланс в организме. Они съедают полностью все зерновые культуры (пшеницу, ячмень, рожь, кукурузу и овес), обгладывают все кусты и деревья, пастбища и траву на полях. На своем пути они объедают поросль бахчевых и бобовых культур, листья на корнеплодах и т. д.

В сутки они способны перемещаться на 50-300 км по окружающей местности. Причем по пути многие насекомые в стае превращаются в хищников, пожирая себе подобных, а не только растения.

Коммуникация насекомых в стае

Большие сообщества саранчи перелетной не смогли бы сохраняться долго, если бы они не общались между собой. В стае для общения они используют звуковые и зрительные сигналы, прикосновения, применяют химические раздражители в виде запахов. Для того чтобы издавать звуки, у насекомых сформировались специальные органы. Так, саранча издает стрекотание, или звук стридуляции, который вызывается при помощи потирания лапками или крыльями других частей тела с определенной частотой и ритмом, для чего на них есть зубчики (80-90 штук), расположенные по краям.

Другие звуки насекомые производят при помощи мембран, расположенных на брюшке, - это щелчки и хлопки, также они могут стучать головой по стеблям, листьям или земле. Ученые предполагают, что для координации перемещения больших стай используется и эхолокация. Перелетная саранча, сбившись в огромные кулиги, насчитывающие иногда до миллиона особей, мигрирует на определенной местности, перелетая с одного поля на другое и уничтожая все вокруг.

Борьба с нашествием саранчи

Естественное уменьшение численности саранчи в стае происходит из-за вспышек болезни, которые возможны при высокой плотности насекомых в кулигах, а также при заражении их в кубышках с яйцами. Ее уничтожают и энтомофаги (хищные насекомые, к которым относятся жужелицы, муравьи, пауки и др.) в стадии личинок и имаго. У саранчи есть и свои природные враги: и др.

Борьба с нашествием саранчи продолжается уже много лет и включает в себя несколько методов:

• агротехнические - осенняя вспашка земли, которая позволяет избавиться от зимних кладок яиц насекомых;
• хозяйственные, к которым относятся высевание полос технических культур для защиты зерновых, борьба с сорняками, освоение целинных земель;
• химические - обработка территории при помощи распыления с самолетов инсектицидов;
• отравленные приманки, раскладываемые на полях, - для уничтожения одиночных особей.

Предотвращение резкого увеличения численности перелетной саранчи в сезон массового размножения помогает снизить ущерб, который стаи насекомых способны нанести сельскохозяйственным культурам и растениям.

Пожалуй, самой совершенной заменой зрения является эхолокация, при которой животное испускает высокочастотные сигналы и обнаруживает предметы по возникающему от них эху, Принцип здесь такой же, как в военных радиолокаторах. Простые формы эхолокации встречаются у землероек, жирных козодоев, гималайских саланганов. Более совершенными ее формами обладают зубатые киты, дельфины, но апогея своего развития эхолокация достигает у летучих мышей.

Крылан в полете

Эти загадочные и необыкновенные создания начинают хозяйничать в воздухе после захода солнца. Особенности их строения и жизнедеятельности до сих пор ставят в тупик ученых, а их прерывистый, трепещущий полет, словно вычерчивающий сложную кривую в ночном небе, поражает стремительностью и бесшумной быстротой. Эти животные - единственные среди млекопитающих, приспособившиеся к длительному активному полету.

В старину летучих мышей считали спутниками ведьм и предзнаменованием беды.

Их нарекли «рукокрылыми», отразив в названии отряда особенность строения этих животных: передние конечности у них видоизменены и преобразованы в крылья. Кости (плечевая и лучевая) сильно удлинились, а между пятью пальцами длиннопалой кисти, как между тонкими спицами зонтика, натянута кожистая перепонка, обрамляющая тело и спускающаяся на задние лапки и хвост, где она переходит в межбедренную.

Активно удерживать в воздухе даже небольшое тело возможно при сильных и размашистых движениях крыльев, которые обеспечиваются хорошо развитым поясом верхних конечностей - длинными ключицами, подвижным сочленением плеча и лопатки, а сформированный костный вырост грудины - киль (аналогичный птичьему) - служит местом прикрепления мощных мышц, опускающих крылья при полете. На задних лапках образовались особые тонкие косточки-шпоры, создающие дополнительный каркас части края межбедренной перепонки. Тельце у летучих мышей небольшое, напоминающее пушистый мешочек, глаза - крохотные, зато уши впечатляют своими размерами относительно величины самих зверьков. Так, у восьмисантиметровых ушанов длина ушных раковин равна половине общей длины головы и туловища.

Уши-локаторы летучей мыши

Пока светит солнце, убежищами крылатых охотников служат дупла деревьев, чердаки, заброшенные темные постройки. В пещерах скапливаются огромные колонии этих созданий - сотни и тысячи особей. Зацепившись когтистыми задними лапками за балки, неровности камней и древесной коры, летучие мыши спят, вися головой вниз со сложенными вдоль тела крыльями. Во время дневной спячки все жизненные процессы у них замедляются и температура тела понижается до температуры окружающей среды. Только у кормящих самок она остается постоянной в течение суток. Таким образом сохраняется жизнь детеныша, крохотное тельце которого холоднокровно и не способно поддерживать нужную температуру тела.

На ушах у летучих мышей имеются козелки - особые кожистые клапаны, «запечатывающие» отверстия ушного прохода в качестве шумоизолятора на время дневной спячки.

Перед вечерней зарей, повинуясь внутренним биоритмам, летучие мыши просыпаются. Беспокойство ожидания огромной колонии подобно бурлящему водовороту: на стенах холодных пещер трепещет живой ковер из десятков тысяч крыльев, на большое расстояние разносится характерный писк и возня. Отцепив задние лапки, из того же исходного положения «вниз головой» летучая мышь сразу устремляется в полет, но если находится на какой-нибудь плоскости, то неуклюже ползет «на четвереньках» к краю. Примерно через полчаса после захода солнца можно наблюдать в небе темные порхающие силуэты, причем периоды «затишья» чередуются с массовым вылетом, когда из зева пещеры появляется целое облако летучих мышей. Вечерняя кормежка в хорошую погоду у многих видов - самое активное время. Но после часовой охоты наблюдается заметное уменьшение числа летучих мышей, а середину ночи они проводят в убежищах. Перед рассветом они снова вылетают кормиться на еще более непродолжительное время. При ветре и моросящем дожде вечерняя кормежка растягивается на всю ночь, а при сильной непогоде летучие мыши и вовсе не покидают своих убежищ. Хотя пищеварение у рукокрылых протекает чрезвычайно быстро, так как кишечник короток и слабо разделен на отделы, летучие мыши могут долго голодать, не слишком при этом худея и сохраняя способность летать. Зиму в северных и средних широтах эти создания проводят в глубокой спячке, длящейся 5-7 месяцев, завернувшись в крылья, словно укутавшись в длинный кожаный плащ. В периоды оттепели мыши иногда пробуждаются и даже летают.

Вниз головой - обычное положение летучей мыши на отдыхе

Питаются эти крылатые создания в основном насекомыми - ночными бабочками (совками, шелкопрядами, пяденицами), комарами, летающими жуками. К питанию быстро двигающимися насекомыми приспособлена широко открывающаяся пасть, усеянная мелкими и острыми зубами, сход ными с зубами насекомоядных. Не соответствуют истине рассказы о том, что летучие мыши нападают на людей и вцепляются им в волосы. Насекомоядных летучих мышей люди в качестве добычи совершенно не интересуют. Просто человека в темное время суток атакуют надоедливые кровососы-комары, а охотящиеся за ними летучие мыши иногда пролетают так близко, что задевают головы людей крыльями. Залетевшая на освещенную веранду ночница - вовсе не вестник несчастья.

Добыча летучих мышей тоже способна распознавать их ультразвуковые сигналы и часто оказывается проворнее своих преследователей. Как только насекомые услышат, что их лоцирует летучая мышь, то, спасая свою жизнь, начинают выписывать фигуры высшего пилотажа: «спирали» и «мертвые петли», лишь бы охотник промахнулся и не схватил их.

В азарте погони она преследует ночных бабочек, привлеченных светом электрической лампы, и в жилища человека попадает случайно. Среди рукокрылых имеются виды с весьма совершенным строением крыла, имеющего узкую и длинную форму (вечерницы, нетопыри, кожанки). У ночниц и ушанов крылья более широкие и укороченные. Кроме отличных летных качеств летучие мыши умеют плавать, прекрасно лазают по стволам деревьев и стенам, а некоторые даже проворно бегают по земле, так что, в случае нужды, могут ловить добычу и там.

Открытию механизма эхолокации предшествовали догадки натуралистов о способе ориентации и охоты летучих мышей, в числе которых были и невероятная чуткость слуха, позволяющего улавливать жужжание крыльев ночных насекомых, и роль особых осязательных волосков на поверхности перепончатых крыльев, воспринимающих обратные воздушные волны, отражаемые встречными предметами. Только в 30-х годах XX столетия американцы Г. Пирс, Д. Гриффин и Р. Галамбос установили, что при эхолокации летучие мыши испускают залпы ультразвуковых, т.е. очень высоких, не слышимых человеком, звуковых импульсов, которые позволяют точно определить время возникновения эха, а значит, и расстояние до образующего его предмета.

Колония летучих мышей

Точность эхолокации настолько велика, что позволяет рукокрылым фиксировать очень мелкие объекты: лавировать, не задевая сложных препятствий, в абсолютной темноте; складывая крылья, стремительно проскальзывать через ячейку тончайшей сетки, размер которой чуть больше самих зверьков; и что самое важное - добывать себе пропитание охотясь на летающих в воздухе насекомых.

Возможности ультразвуковой эхолокации выше, чем локации на частоте слышимых звуков. Во-первых, ультразвук распространяется направленным пучком, поэтому летучая мышь вынуждена вертеть головой из стороны в сторону, «ощупывая» сонаром пространство. Во-вторых, отраженное от мелких предметов эхо меньше искажается. Никакие шумы ветра, голоса других животных, крики-сигналы соплеменников в многотысячной колонии, никакие искусственные ультразвуковые сигналы, создаваемые человеком с помощью аппаратуры, не мешают рукокрылым охотиться. Они узнают свое эхо среди миллионов других звуков, и в этом - уникальность подобной живой эхолокационной системы.

Калонг, или летучая собака

Гладконосые летучие мыши, такие как голоспинные листоносы, рыжие вечерницы, лесные нетопыри, ушаны, кожаны и ночницы, летают с открытым ртом и испускают ультразвук губами. Создавая серию сигналов, эти рукокрылые посылают ультразвук по всем направлениям, а затем улавливают отраженный сигнал.

Летучие мыши формируют ультразвуковые сигналы не голосовыми связками, а свистом, точнее, издают целые серии высокочастотных щелчков и усиливают их особо устроенной расширенной гортанью.

Другие летучие мыши (подковоносы) испускают импульсы из причудливой формы ноздрей. Особый мясистый вырост вокруг носа, напоминающий подкову, позволяет им отражать ультразвук и собирать его в узкий пучок. Летают подковоносы с закрытым ртом, испускаемые ими сигналы длятся тысячную долю секунды, т.е. 100 мс, а у гладконосых - всего 1 мс. Перед взлетом мышь посылает 5-10 сигналов в секунду, в режиме «поиск» в воздухе - 20-30 щелчков, а насекомое достигает при 250 сигналах в секунду. Природа наделила летучих мышей и великолепным «приемником» отраженных сигналов - большими наружными ушами, имеющими разного рода кожистые складочки, выросты, углубления и бороздки; подобная сложная структура ушной раковины повышает чувствительность эховоспринимающего аппарата.

Такие «приемники» способны услышать эхо, в 2000 раз слабее посланного сигнала. Во избежание «оглушения» криком-импульсом, посылаемым собственным локатором, в слуховом аппарате имеется специальное мышечное приспособление, выключающее на время посылаемого сигнала слух летучей мыши. «Настройка» эхолокационного аппарата по мере изменения расстояния до объекта (препятствие, насекомое и др.) осуществляется у летучих мышей двумя способами. У одних видов ультразвуковые импульсы постепенно укорачиваются при приближении к объекту, и в результате устраняется перекрывание конца импульса с началом его эха. Другие, например большой подковонос, приспосабливают частоту своих испускаемых сигналов так, чтобы воспринимаемая частота была как можно ближе к постоянной. Таким способом мышь может оценить скорость своего полета, а также направление и относительную скорость полета жертвы.