Эхолокация у животных — излучение и восприятие отраженных, как правило высокочастотных звуковых сигналов с целью обнаружения объектов (добычи, препятствия и др.) в пространстве, а также получения информации об их свойствах и размерах.
Эхо вездесуще. Сильное или слабое, оно возникает часто. Было бы странно, если бы животные с их тонким, изощренным слухом не заметили это явление и не научились им пользоваться. И действительно, многие животные не без пользы для себя принимают эхо. Дятлы питаются насекомыми, живущими на деревьях. Дятел не долбит все без разбору деревья подряд, иначе бы он просто умер с голоду. Постучав по коре, дятел сразу определяет, есть ли внутри ходы короедов. Остроносые санитары леса такие виртуозы, что прослеживают по звуку извилистый ход личинки короеда и, дойдя до конца, долбят именно там, где прячется создательница древесного лабиринта.
Особые виртуозы по части эхолокации — летучие мыши. Они используют для эхолокации ультразвук. Так мыши обнаруживают в воздухе жуков, ночных бабочек, мотыльков. Поймав лучом ультразвукового «прожектора» насекомое, мышь старается не потерять свою жертву, нагоняет и ловит ее.
Еще недавно летучие мыши поражали воображение ученых совершенством своего эхолокатора. Действительно, из наземных животных они чемпионы. Но, как выяснилось, в последние десятилетия, пальма первенства не за ними. Воздушная среда малоблагоприятна для эхолокации. Звук распространяется в воздухе относительно медленно, быстро затухает. Другое дело вода. В ней звук распространяется в пять раз быстрее, чем в воздухе, и, не затухая, покрывает огромные расстояния. Пионеры гидроакустики — миноги и рыбы.
Миноги
Минога
Рыбьи секреты известны давно. Рыбаки не раз вылавливали крупных хищных рыб, абсолютно слепых. Пойманные рыбы не выглядели ни больными, ни истощенными. Как же они, лишенные зрения, могли ловить добычу?
Тело рыб снабжено удивительным органом чувств. Он получил название органа боковой линии, так как действительно располагается вдоль тела. Рыбы используют орган боковой линии как настоящий локатор. Когда они плывут, впереди бежит волна. Отразившись от встречных предметов, она возвращается к органу боковой линии, информируя рыбу о подводных препятствиях. Вот почему слепые рыбы не натыкаются на стенки аквариума и ориентируются в водоемах, обходят все камни или изгибы берега.
Если об эхолокаторе рыб известно достаточно много, то дельфины задали ученым серию еще до конца не разгаданных загадок. Первая из них — голос дельфина. Большинство птиц и млекопитающих звуки издают с помощью голосовых связок. У дельфинов их нет. Что их заменяет, точно пока не известно. Видимо, принцип производства ультразвуков обычный — вибрация стенок каких-то каналов при продувании сквозь них воздуха. Только у всех животных вибрируют голосовые связки, а у дельфинов что-то другое. Вообще дыхательная система китообразных устроена весьма оригинально. Ноздри у дельфинов находятся на затылке и слились в одно крупное отверстие, называемое дыхалом. Видимо, так удобнее дышать, не надо специально выставлять из воды голову. Дельфины дышат на ходу, раз в одну-две минуты поднимаясь к поверхности. На голове дельфина находится устройство, позволяющее выстреливать ультразвуками в нужном направлении. По существу, на дельфиньем лбу смонтирован ультразвуковой прожектор, только дающий не сплошной луч, а быстро-быстро мигающий. Ультразвуки, возникающие в районе воздушных мешков, отражаются вперед плоскими костями черепа. Они выполняют роль рефлекторов. Отраженные ультразвуки попадают в прикрывающую сверху воздушные мешки жировую подушку. По форме она напоминает большую чечевицу и используется как линза. Предполагают, что мышцы, окружающие жировую подушку, могут менять ее форму. Это позволяет дельфинам фокусировать ультразвуковой луч. Когда им нужно «осветить» небольшой предмет, они делают луч предельно узким; когда хочется «осветить» окружающее пространство пошире, делают луч возможно шире. Кроме того, ученые считают, что животные каким-то образом способны направлять ультразвуковой луч в любую сторону — вбок, например.
Эхолокатор дельфинов — удивительное устройство. С его помощью животные на расстоянии способны узнавать о различных предметах очень многое. Например, дельфины с помощью эхолокации определяют даже маленькую разницу в величине одинаковых предметов. Эхолокатор дельфина работает как рентгеновский аппарат. Животные без труда отличают монолитный стальной шар от такого же шара, но полого.
Эхо позволяет находить стаю рыб, которую они могут определить за 100-500 метров, это зависит от плотности косяка.
Не смогли бы существовать без эхолокатора наши полярные дельфины — белухи. Они всю жизнь проводят среди льдов, смело ныряя под ледяные поля. Их локатор информирует, что где-то впереди есть разводы и там можно глотнуть свежего воздуха. Пользуются эхолокацией, видимо, и киты. Кашалотам иногда приходится охотиться в полной темноте, находить и побеждать огромных кальмаров.