Начальная школа

Русский язык

Литература

История России

Всемирная история

Биология

География

Математика

ЗВУКОВОЙ ПРОЖЕКТОР ДЛЯ ЗВУКОВЫХ ПУЛЬ

 

Итак, дельфин «разговаривает», не раскрывая рта! Но не мешает ли это издаваемым звукам попадать в окружающую среду? У нас ведь главным звуковым «рупором» является открытый рот, а как же без такого рупора обходится дельфин? Оказывается, и с этим у него все в порядке. Он может не только производить громкие звуки, не расходуя драгоценного воздуха, но и эффективно передавать их в окружающую среду. Более того, система звукоизлучения у дельфина позволяет посылать звуки в строго определенном направлении, собирая всю звуковую энергию в виде узкого компактного луча. Это опять же очень полезно для работы звукового локатора: если его звук посылать не во все стороны, а в виде узкого луча, то, во-первых, можно гораздо точнее определить, где расположен обнаруженный локатором предмет, а во-вторых, локатор становится более «дальнобойным»: в сконцентированном звуковом луче мощность звука намного выше, а следовательно, и эхо от такого звука будет сильнее, его можно услышать с более далекого расстояния.

Как нужно поступить, если требуется получить, на пример, сконцентрированный световой луч, -это мы хорошо знаем. Для этого есть два способа: либо сфокусировать луч с помощью вогнутого зеркала (как это делает рефлектор обыкновенного карманного фонарика или мощного прожектора), либо сделать то же самое с по мощью выпуклой линзы, как в кинопроекторе или маяке. А можно использовать одновременно и зеркало, и линзу.

Точно так же поступает и дельфин, чтобы сфокусировать издаваемые им звуки в узкий луч. Ведь звук отражается от границ, разделяющих материалы с разными акустическими свойствами, и такие поверхности раздела можно использовать как звуковые зеркала. А переходя из материала с одними акустическими свойствами в мате риал с другими свойствами, звук преломляется — меняет направление, в котором он распространяется, и такое преломление звуковых волн можно использовать, чтобы создать акустическую линзу. Фокусирующая система звукового локатора дельфина использует все возможности: она содержит и зеркало, и линзу.

Зеркалом служат лобные кости черепа. По форме они слегка вогнутые, как и положено фокусирующему зеркалу. Дыхательные пути, в которых создаются звуки, расположены как раз перед этими костями, которые, отражая звук, направляют его вперед. А там на пути звуковых волн стоит акустическая линза. Такой линзой служит совершенно особый, имеющийся только у китов и дельфинов орган — так называемая лобная подушка, или мелон (по-английски melon — дыня). Оба названия этого органа говорят сами за себя. Это действительно округлое, на подобие удлиненной дыни, образование, состоящее из упругой жироподобной ткани и нависающее над верхней челюстью дельфина. Жировая ткань, образующая лобную подушку, обладает очень хорошими звукопроводящими свойствами. А благодаря своей выпуклой округлой форме, лобная подушка собирает, фокусирует, звук, возникший в дыхательных путях и отраженный вперед лобными костями, — точно так же, как выпуклая стеклянная линза фокусирует световые лучи.

Лобная подушка — устройство, заслуживающее того, чтобы несколько слов сказать о нем особо. Мелон не просто кусок жира, а сложная многослойная конструкция, в которой разные части имеют разные акустические свойства. Это нужно для того, чтобы обеспечить возможно более точную фокусировку звука — так хороший фотографический или проекционный объектив состоит не из одной, а из многих слоев линз с разными оптически ми свойствами. Размер и форма лобной подушки значительно различаются у разных видов китов и дельфинов, это связано с тем, что для работы своего локационного аппарата они используют разные диапазоны звуковых частот, применяют этот аппарат для работы на различных расстояниях, и в соответствии с этим разными оказываются требования к акустической линзе. Именно форма жировой подушки в значительной степени определяет форму головы того или иного вида, его портрет в профиль. Если размер подушки относительно невелик по сравнению с длинными челюстями, то челюсти выдаются из-под подушки в виде характерного клюва — профиль получается заостренный, стремительный. Если челюсти чуть покороче, они могут целиком спрятаться под лобной подушкой, и голова приобретает характерную «тупорылую» форму, хотя на самом деле строение черепа почти такое же. У дельфина-белухи лобная подушка та кой характерной округлой формы, что с первого взгляда кажется, будто именно это и есть вся голова, но на самом деле основная часть головы расположена сзади. Но самым удивительным украшением, пожалуй, обладает близкий родственник дельфинов — кит-кашалот. Его гигантская голова составляет примерно треть всей длины тела, и самая большая, самая массивная часть головы это именно лобная подушка. Она нависает далеко вперед за его удлиненные челюсти, и если мысленно убрать ее, то оказывается, что на самом-то деле относительный размер головы у кашалота не больше, чем у других китов и дельфинов. Если звуковая линза оказывается чуть ли не в треть тела величиной — согласитесь, это убедительное свидетельство того, что этот орган что-нибудь да значит в жизни животного. Кстати, это же «украшение» лобная подушка — оказалось для кашалота сущим проклятием. Именно из-за содержащегося в ней жира спермацета, который нашел широкое применение в фармацевтической и косметической промышленности и ценился необычайно высоко, китобои истребляли кашалотов в не столь еще давние времена. У погубленных китов вычерпывали спермацет, всю остальную тушу выбрасывали. Несчастных китов забивали тысячами даже в те времена, когда еще не были изобретены механизированные орудия убийства вроде гарпунной пушки. А уж когда изобрели... Увы, этого природа, создавая кашалота, предусмотреть, конечно, не могла.

Но вернемся от лирического отступления по поводу лобной подушки к основной теме этой главы — к работе звукоизлучающего аппарата дельфинов. В результате работы лобного рефлектора и жировой акустической линзы как раз и получается, что лоцирующие звуки, испускаемые дельфином, концентрируются в виде сфокусированного, направленного вперед луча настоящий звуковой прожектор. А что происходит, когда этот луч наталкивается на какой-нибудь предмет или препятствие, — об этом уже говорилось выше.

Не боясь преувеличений, можно сказать, что акустический локатор дельфина — одно из самых выдающихся творений природы. Совершенствуясь и шлифуясь в ходе многовековой эволюции, локационная система дельфинов превратилась в совершеннейший аппарат, содержащий множество замечательных приспособлений от акустической линзы до изощренной слуховой системы, способной воспринимать и различать тончайшие оттенки эха, создаваемые различными предметами. И результаты такого совершенствования локационного аппарата получились удивительные. Перед дельфинами открыт целый мир, неведомый и непонятный нам звучащий мир, где каждый предмет имеет свой голос, отзываясь на прикосновение волшебной палочки звукового им пульса. Пока не нашлось еще писателя-фантаста, который попытался бы представить себе и описать ощущения и переживания существа, для которого открыт такой удивительный мир. А это было бы, наверное, поинтереснее рассказов об инопланетянах, у которых вместо рук щупальца, растущие из головы.

Поиск

Информатика

Физика

Химия

Педсовет

Классному руководителю

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru