ИХТИОЛОГИЯ

РЫБЫ ПОДСКАЗЫВАЮТ

Надсадно гудит мотор. Еле-еле ползет мощный вездеход по сыпучему снегу Антарктики. Позади, словно след мамонта, тянется глубокая борозда. Сколько нужно времени, горючего, труда, чтобы одолеть километр пути! А рядом по нетронутой целине, обгоняя вездеход, несется, как на салазках, парочка пингвинов. Они легли на брюхо и энергично отталкиваются от снежной поверхности своими крыльями-коротышками. Две-три минуты — и километр позади.

Советские инженеры подсмотрели, как движутся пингвины, и сконструировали оригинальный снегоход «Пингвин». Он будет двигаться по рыхлому снегу со скоростью пятьдесят километров в час.

Есть чему поучиться изобретателям и у других морских животных.

Недавно удалось установить, что дельфины обладают совершенной эхолокацией. Издавая звуки, они хорошо улавливают их отражение от подводных предметов. По отраженному звуку определяют форму предмета, направление, в котором он находится, и даже расстояние до него.

Вот какой был произведен любопытный опыт.

Ночью в одном конце небольшого пруда с мутной водой подвешивали мертвую рыбку длиной около 15 сантиметров. Дельфин немедленно ее обнаруживал. На пути дельфина к рыбке устанавливали сети — он обходил их кратчайшим путем. В чем тут секрет? Оказывается, направляясь к рыбке, дельфин издавал звуки — поскрипывал. Значит, он обнаруживал приманку не какими-либо другими органами чувств, а именно с помощью эхолокации. И хотя тело рыбки отражает ничтожно мало звуковых волн, дельфин сумел отличить слабое эхо, идущее от рыбки, от более мощных звуков, отраженных дном, поверхностью воды и другими предметами, находившимися в пруду.

Сейчас моряки широко пользуются подводными эхолокаторами, но их чувствительность еще далека от чувствительности эхоустройства дельфина. Скопировав «гидролокатор» дельфина, ученые сумеют получить новое надежное приспособление для изучения подводного мира.

Наука, изучающая устройство живых организмов с целью практического использования их особенностей, возникла всего десяток лет назад. Она получила название бионики, от греческого слова «бион» — «ячейка жизни», и к ее помощи все чаще и чаще прибегают изобретатели.

Кстати, рыбы тоже могут кое-что подсказать ученым и конструкторам.

Инженеры долго ломали голову, прежде чем сконструировать тип авиационного крыла для тяжелых грузоподъемных самолетов. А позже выяснилось, что профиль такого крыла как две капли воды похож на профиль тела некоторых акул и осетровых. Дело в том, что некоторые рыбы, в частности акулы, имеют большой удельный вес и в неподвижном состоянии тонут. Однако стоит акуле начать движение вперед, как ввиду особенностей строения ее тела, возникает достаточная подъемная сила, которая и поддерживает акулу на плаву. Оказывается предусмотрительная природа давно сконструировала то, над чем пришлось задуматься ученым и инженерам в наше время. Этот пример не единичен. Вот почему бионика в наши дни бурного технического прогресса приобретает все большее и большее значение.

Как известно, у многих рыб имеются электрические органы. Одним они служат для обороны, другим для охоты, третьим—для сигнализации и связи.

Изучение электрических органов рыб и их моделирование, несомненно, поможет ученым и изобретателям создать новые полезные аппараты. Разве не заманчиво аккумулирование больших количеств энергии высокого напряжения в аппаратах небольшого размера, как например у электрического угря? Разве нельзя использовать автоматические счетчики, устроенные по принципу радара длиннорыла, для регистрации проходящих через плотины рыб?

Полезно перенять у электрических рыб и их приемы охоты. С помощью электрического тока удобно производить выборочный облов прудов. Пропуская через водоем ток определенной силы и напряжения, мы на время парализуем рыб и, по желанию, можем выловить либо крупную, либо только сорную рыбу.

Наконец, с помощью тока можно заставить рыб двигаться в желательном нам направлении. Оказывается, при создании в водоеме определенного электрического поля рыбы плывут в сторону положительного полюса. Этим можно воспользоваться и заманить рыб в ловушку или направить в рыбоход.

А может случиться, что, изучив электрические органы рыб и других животных, мы сумеем создать в недалеком будущем карманные приемники, фонари, грелки, работающие на биотоках.

Глубоководные рыбы сумеют подсказать электрикам, как лучше всего получить дешевый свет.

Не секрет, что при сжигании каменного угля или торфа свыше 95% энергии превращается в тепло. Немногим меньше потери энергии и в лампах дневного света.

А вот «волшебные фонари» глубоководных рыб куда экономичнее. В них потеря энергии не превышает 10— 15%. Физики и химики уже многое узнали о природе холодного света подводных обитателей и, очевидно, скоро сконструируют самую дешевую лампочку.

Кое-чему поучиться у рыб не зазорно кораблестроителям и водителям кораблей. На суше и в воздухе человек с помощью техники сумел обогнать животных в скорости, а вот в воде он еще отстает от рыб. Под водой быстро двигаться довольно трудно. Мешает плотность воды и возникающие во время движения завихрения. Недаром все быстро плавающие рыбы и водные животные имеют обтекаемую форму тела и покрыты слизью- смазкой, уменьшающей трение. К тому же у некоторых рыб—тунца, скумбрии — плавники расположены так, что отводят от туловища вихревые движения. А дельфинам гасить возникающие вихри помогает пористая, эластичная кожа.

Быстро движется с помощью миниатюрного «гидрореактивного двигателя» небольшая рыбка армфиш, обитающая в Индийском океане. Она захватывает воду ртом, сжимает ее и с силой выталкивает через отверстия в грудных плавниках.

Изучая особенности рыб и других водных животных, кораблестроители уже сейчас увеличили скорость надводных и подводных кораблей почти на 30%, но это только первые шаги. Продолжая поиски в этом направлении, можно сделать еще очень и очень много.

Штурман, прокладывая курс корабля, пользуется сложными навигационными приборами. Затем, уточняя путь, он делает еще поправки на силу ветра и направление течения.

А рыбы не производят никаких расчетов и все же безошибочно находят дорогу в безбрежном океане. Лососи живут и охотятся в сотнях километров от родной реки, а когда приходит время нереста, они, одними только им известными путями, приходят именно на то нерестилище, на котором вывелись из икринок. Угри проводят всю жизнь в реках и озерах Европы, а откладывать икру идут в точно определенное место — к берегам Америки— и для этого преодолевают путь в 6 тысяч километров. Сельди и треска тоже не снуют в океане как попало, а двигаются по торным тропинкам к местам кормежки и нереста.

Как рыбы не сбиваются с пути — пока не ясно, на этот счет имеются только предположения. А решить этот вопрос очень важно! Если бы нам удалось узнать устройство «рыбьего компаса», его можно было бы скопировать и снабдить этим чудо-прибором каждый корабль.

Одновременно мы «убили бы и второго зайца». Зная, чем руководствуются рыбы в своих путешествиях, мы могли бы заставить их идти по выгодной для нас дороге— направить в ловушку или на удобное, но не известное рыбам нерестилище. Иначе говоря, мы сумели бы управлять миграциями рыб.

При современном развитии науки выяснить, как устроены «навигационные приборы» рыб, вполне возможно. Вот один из путей. У лосося, пойманного в море в то время, когда он отправляется на нерест, устанавливают на спине миниатюрный ультразвуковой передатчик. Смонтированный на полупроводниках, он будет весить не более 60—70 граммов. Передатчик передает в эфир сигналы. Их пеленгуют через определенные промежутки времени и местонахождения лосося наносят на карту. Проследив дороги лососей, можно определить, что служит им вехами в пути и по какому принципу работает их «компас».

Мореплаватели не отказались бы узнать секрет и другого «рыбьего прибора». Известно, что рыбы обладают шестым органом чувств — боковой линией. С помощью этого органа они воспринимают самые ничтожные изменения в давлении воды. Чувствительность боковой линии очень велика. Она помогает рыбам улавливать даже отраженные токи воды. Именно этим объясняется, что слепые рыбы не наталкиваются на камни и другие подводные предметы.

Если сконструировать прибор, подобный боковой линии рыб, и соединить его с автоматическим управлением корабля, то можно было бы плавать среди рифов и мелей без лоцмана и рулевого, не опасаясь посадить корабль на мель или получить пробоину.

Известно, что многие животные, в том числе и рыбы, хорошо предчувствуют изменения погоды. Перед наступлением шторма рыбы в морях и океанах стремятся уйти на глубину.

Как устроен «сигнализатор шторма» у рыб, мы пока еще не знаем, а вот «сигнализатор» у медузы удалось изучить. Оказывается, у нее на особом стебельке прикреплена колбочка с жидкостью. В этой жидкости находятся малюсенькие камешки, они опираются на окончания нервов. Инфразвуки воспринимаются жидкостью и через камешки сигнализируют нервам о приближении шторма. Ученые скопировали «барометр» медузы и создали аппарат, предсказывающий бурю. Сигнализатор состоит из рупора, улавливающего инфразвуки прибора, пропускающего звуки только определенных частот, преобразователя звуковых колебаний в электрические.

«Искусственное ухо» медузы слышит «голос шторма» за 10—15 часов до его приближения. Изучение рыбьего барометра позволит создать еще более чувствительный сигнализатор.

Рыбы могут предсказывать не только погоду, но а землетрясения. В 1923 году на отмели вблизи Токио рыбаки поймали усатую треску. Эта глубоководная рыба никогда раньше у берегов не встречалась. Через два дня сильное землетрясение разрушило японскую столицу, погибло больше 143 тысяч человек.

Через 10 лет в Японии у самого берега поймали морского угря, который обычно живет на больших глубинах. В тот же день землетрясение прокатилось по всему Тихоокеанскому побережью. Наконец, в 1963 году около острова Нидзима рыбакам попалась неизвестная глубинная рыба около шести метров длиною. Два дня спустя на острове произошло землетрясение.

Сопоставив факты, японские биологи пришли к выводу, что появление перед землетрясением глубоководных рыб не случайно. Сейчас ученые заняты тем, чтобы выяснить, как же рыбы предчувствуют землетрясения.

Узнать этот секрет и создать предсказатель землетрясений очень важно, особенно для тех стран, где они случаются довольно часто.

Маскировка нужна и в военное и в мирное время. В случае войны приходится маскировать самолеты, танки, орудия. В мирное время быть незаметными важно пограничникам, охотникам с ружьем и фотоаппаратом.

И здесь тоже многому можно поучиться у рыб. Они в совершенстве владеют искусством маскировки. Возьмем какую-нибудь рыбу, обитающую в толще воды. У нее серебристое брюшко, значит, она не будет выделяться на светлом фоне неба, если смотреть на нее снизу. Спинка у пелагических рыб темная, поэтому такая рыба будет обязательно сливаться с темным фоном дна, если смотреть на нее сверху.

Самолет, окрашенный как рыба, днем будет невидим с земли и с воздуха. Но для ночных полетов его уже следует окрашивать иначе: снизу в черный матовый цвет — и тогда он сольется с темным ночным небом, а будучи освещен прожектором, отразит вниз лишь небольшую часть световых лучей.

В водных зарослях малозаметны поперечно-полосатые рыбы.

Такую полосатую одежду полезно завести пограничнику или охотнику. Зеленый халат с коричневыми вертикальными полосами в сосновом лесу или с белыми в березовом будет совершенно не заметным для глаза животного и человека.

А нельзя ли сделать так, чтобы окраска защитной одежды человека менялась в соответствии с тем фоном, на котором ему приходится действовать? Ну, скажем, на фоне леса или луга становилась бы зеленой, а на фоне песка и скал — желтой или желто-бурой.

Некоторые рыбы уже решили эту задачу. Камбала, например, довольно точно воспроизводит на своей спине цвет и рисунок грунта, и заметить их на дне очень трудно.

Оказывается, у них в коже есть клетки с различно окрашенными пигментами. Эти клетки могут сжиматься и расширяться. Когда расширяются клетки, содержащие черные пигменты, рыбы темнеют. Когда эти клетки сжимаются, рыбы, наоборот, светлеют. Если расширяются клетки с красными пигментами, яркость окраски рыбы возрастает. Если же они сжимаются, окраска бледнеет.

Пигментные клетки связаны с нервными окончаниями, и изменение клеток происходит по сигналу зрительного нерва.

Если бы физики, «получившись» у рыб, составили краску, способную изменять свой цвет в зависимости от изменений внешних условий, люди получили бы одежду, которая могла бы быть защитной и на белом снегу и на фоне темного леса.

Как видите, рыбы, если внимательно присматриваться к их жизни, могут подсказать людям много полезного, интересного и важного для практической деятельности.