Похожие записи: борьба с медведками, маскировка бабочек,

Звуки в природе

Ощущать свет животные начали с колыбели, будучи еще на одноклеточной стадии развития. Затем в разных группах природа стала создавать специальные органы зрения. Со звуком же она не торопилась. Истекли сотни миллионов лет, прежде чем у некоторых животных появился примитив­ный орган слуха, который со временем достиг у млекопитающих высокой степени организации. Среди беспозвоночных лишь кузнечики, сверчки, саранча и певчие цикады имеют слуховые органы. У кузнечиков и сверчков “уши” расположены на голени первой пары ног, у саранчи и цикад – на первом брюшном сегменте. По устройству и действию это, пожалуй, самая простая слуховая модель. Тонкая перепонка натянута на хитиновую раму, под которой нахо­дится трахейный пузырь, содержащий воздух. Особые чув­ствительные клетки воспринимают колебания перепонки как звук. Вот и все устройство.

Но как бы ни был прост этот аппарат, он неплохо вы­полняет роль взаимосвязи полов. Звуки издают самцы, а самки улавливают их. Кузнечик-самец трением крыльев наигрывает призывную трель, самка направляет свои два органа слуха на источник звука и безошибочно находит музыканта. Что звук, а не запах у этих насекомых привле­кает самок, доказывают опыты. Немецкий энтомолог Реген записал на магнитофон стрекотание самца сверчка, затем воспроизвел эту звукозапись перед норкой, где находилась самка, и она сразу же явилась на звуки.

А как же обстоит дело со слухом у позвоночных жи­вотных? Все позвоночные слышат звуки, но различают их по-разному. У рыб имеется только внутреннее ухо – пере­пончатый лабиринт с тремя полукружными каналами, но и они воспринимают звуки и реагируют на них.

Старинная поговорка “нем, как рыба” опровергнута современной гидроакустической наукой и стала анахрониз­мом. Как неопровержимо доказано, рыбы могут издавать звуки, похожие на писк, хрюканье, карканье и др. Черноморский горбыль с помощью плавательного пузыря издает звуки, напоминающие урчание или лай собак. У камбалы циноглосса, встречающейся в тропических водах, издавае­мый звук напоминает бас органа, игру на арфе. Звуки мор­ского мичмана похожи на человеческое пение.

Рыбы не только воспроизводят звуки разными органами (челюстями, жаберными крышками, тазовыми костями, пла­вательным пузырем), но и слышат их.

В рыбоводных прудах карпов созывают “на обед” коло­кольным звоном.

Зоологу Фришу тоже удавалось вырабатывать условный рефлекс на колокольчик, сочетая звон с подачей пищи.

У К. Гертера карликовый сомик реагировал на опреде­ленный зов. Сомики “Адам” и “Ева” различали свои клич­ки и вылезали из нор, когда произносили их.

У амфибий впервые появляется среднее ухо на месте остатка жаберной щели. Снаружи полость среднего уха за­крыта тонкой кожицей – мембраной, или барабанной пере­понкой, которая воспринимает звуковые волны и передает их через слуховую косточку (стремя) во внутреннее ухо. В лабиринте внутреннего уха, в нижнем мешочке, образу­ется кортиев орган. Полость среднего уха соединяется евста­хиевой трубой с носоглоткой.

Лягушки могут издавать звуки, так как имеют гортань и голосовые связки. Звук у них служит для брачных целей.

У самцов в горле, под кожей, находятся голосовые меш­ки – своего рода резонаторы звука, которые у них значи­тельно сильнее, чем у самок. Кваканье самца означает, что данный участок “занят”, и другим самцам вход сюда воспрещен.

У рептилий и птиц орган слуха имеет ту же структуру, что и у амфибий. Рептилии слышат плохо, а птицы очень хорошо, и орган слуха у них, как и глаза, является важ­нейшим органом чувств. У млекопитающих орган слуха более совершенный. К нему прибавилась ушная раковина, которая у них подвижна и служит звукоулавливателем. А у таких хищников, как волки, положение ушей наглядно по­казывает настроение животных.

В лабиринте вместо простого мешочка образовалась за­витая улитка и сильно развился кортиев орган. В среднем ухе тоже произошла существенная перестройка. К одной косточке (стремя) добавились еще две: молоточек и наковальня. Будучи подвижно сочлененными, они хорошо пере­дают вибрацию от барабанной перепонки к внутренне­му уху.

Молоточек прикасается к барабанной перепонке, а стре­мя – к перепонке овального окна, ведущего во внутреннее ухо, куда через косточки передаются звуковые колебания.

Среднее ухо соединяется евстахиевой трубой с глоткой, что обеспечивает уравнивание давления по обе стороны ба­рабанной перепонки. Иначе при одностороннем давлении (при быстром подъеме и спуске на самолете) она могла бы вдавливаться или выпячиваться, причиняя боль. На глоточ­ном конце евстахиева труба обычно закрыта клапаном, ко­торый предупреждает неприятные слуховые ощущения от собственного голоса. При глотании и зевании клапан открывается.

Природа экономна. При создании среднего уха она не стала тратить на изготовление деталей новые строительные материалы, а сделала перестройку старых конструкций для выполнения новых функций.

Стремя в процессе эволюции образовалось из кости под­веска, который у примитивных рыб прикреплял челюсти к черепу. Наковальня и молоточек – видоизмененные остатки костей верхней и нижней челюстей наших далеких рыбо­образных предков. У более ранних позвоночных живот­ных (бесчелюстных) эти кости были частью жаберного аппарата.

Таким образом, они дважды перестраивались: от уча­стия в дыхательной функции переключались на питание, а затем вошли в состав органа слуха.

Во внутреннем ухе помещаются соединенные между со­бой улитка, три полукружных канала и полости, заполнен­ные лимфой. Эту сложную систему довольно метко назы­вают лабиринтом. В улитке находится истинный рецептор слуха – кортиев орган. На нем, как на арфе, натянуты во­локонца разной длины (до 24 000 в каждом органе). Низкие тоны приводят в колебание длинные волокна, высокие – короткие. Чувствительные нервные клетки передают раздра­жения в мозг, где и создаются впечатления звука.

Человеческое ухо воспринимает как звук колебания с частотой от 15 до 20 000 в секунду, но наиболее чувстви­тельно к звукам в пределах 1000-2000.

Для человека использование звука в общении с себе подобными стало жизненной необходимостью. В отличие от животных человек превратил бессмысленные, инстинктив­ные крики в осмысленную членораздельную речь, которая вместе с трудом развивала его мышление.

Теперь мы знаем, как тесно связаны между собой мысли и слова. В наш век радиотехники звуковое общение между людьми возможно на расстоянии многих тысяч километров.

Человек буквально преобразил звуки. Ими мы не только пользуемся в научной и практической деятельности, но и наслаждаемся в часы досуга, слушая симфонии Бетховена, оперы Глинки и Чайковского, вальсы Штрауса, оперетты Кальмана или любимые песни. Природа не ошиблась в том, что дала человеку такую могучую силу, которую он не толь­ко не растратил, а значительно приумножил.

Метки:
21 марта 2010

Случайные статьи