2. Мир звуков

В тот летний вечер 1956 года профессор физиологии одного из университетов США Кеннет Редер вовсе не думал заниматься научными исследованиями. Напротив, он собрал друзей на веранде своего загородного дома, чтоб отметить семейный праздник и отдохнуть от всех дел и забот. Вечер начался так, как хотел Редер, продолжался так, как он задумал, и, наверное, так же и окончился бы, если бы кто-то из гостей случайно не провел влажной пробкой по стенке стакана. Казалось бы, пустяк? Но дело происходило на веранде загородного дома известного профессора, и среди гостей тоже были серьезные ученые. И вот эти-то серьезные ученые вместе с хозяином вдруг повскакали с мест и бросились разыскивать бабочек, которые только что летали на веранде вокруг лампы, но попадали на пол, едва раздался звук, вызванный трением пробки о стекло. Неужели звук убил их? Нет, бабочки были живы и быстро бегали по полу. Через некоторое время они поднялись в воздух и опять заплясали вокруг ламп. Но стоило провести пробкой по стеклу, как бабочки снова мгновенно оказывались на полу.

Конечно, Редер занялся исследованием этого явления и вскоре обнаружил, что бабочки прекрасно слышат. Но что слышат?

Редер был не первым, кто заинтересовался слухом насекомых. Люди этим интересовались давно. Скорее даже не слухом, а звуками, которые насекомые издают. Еще несколько тысячелетий назад на востоке было немало любителей пения цикад. Этих насекомых держали в специальных клеточках, как держат соловьев или чижей любители птичьего пения: среди цикад были свои виртуозы, которые высоко ценились. Ценились не только за громкость песни, но и за разнообразие самих песен. Значит, уже тогда люди обратили внимание, что песни у насекомых бывают разными. Конечно, никто не вдавался в суть этих песен, не задумывался, а тем более не пытался понять и объяснить их биологическое значение. Ни тогда, ни много веков спустя люди не обращали внимания на стрекотание кузнечиков или жужжание пчел, хотя слышать, конечно, слышали: ведь эти звуки - обязательный компонент картины летнего луга или лесной поляны. Поэты слагали стихи о стрекотании кузнечиков и жужжании пчел, композиторы пытались подойти к этим звукам со своей, профессиональной точки зрения. И только ученые до поры до времени стояли в стороне.

Но, конечно, до поры до времени. И мудрый Фабр не мог уже пройти мимо этого явления. Ему первому принадлежит мысль о том, что стрекотание кузнечиков (пока речь шла только о них и их родственниках) имеет значение призыва. Опыты Фабра, проведенные на высшем для того времени уровне, подтвердили это.

Через несколько лет - в 1910 году - венгерский ученый Реген подтвердил и углубил то, что узнал Фабр. Он проделал, в числе прочих, и такой эксперимент: посадил самца кузнечика под звуконепроницаемый стеклянный колпак, а самку поместил рядом. Самка видела самца, но ничего не слышала и совершенно не обращала на него внимания. Когда же Реген поместил самку в одной комнате, а самца - в другой и стал транслировать его песню по проводам, самка заволновалась. Она не видела самца, но шла на звук, доносившийся из телефона.

Вопрос о призывном пении был решен. Но еще любители пения цикад знали, что песни бывают разные. А тот же Фабр мог наблюдать, как кузнечики, уже оказавшиеся рядом с самками, продолжали издавать звуки. Часто кузнечики даже "перекликались" и "переговаривались", а то и пели дуэтом. А так как известно, что самки безголосы, то значит, это переговаривались и пели дуэтом самцы. Зачем?

Постепенно картина прояснилась. Немецкий ученый Вейх с помощью магнитофона записал различные звуки и определил: многие из них являются сигналом, предупреждающим, что место занято и что пришлый кузнечик должен поскорее убраться. Другие звуки, как убедился Вейх, тоже обращены к сопернику и тоже являются угрозой. В общем-то, что у кузнечиков и их родственников звуки служат определенными сигналами, было доказано, и одновременно это оставалось, как ни странно, гипотезой. Дело в том, что ученые никак не могли обнаружить у кузнечиков уши! Если они издают звуки, имеющие биологическое, причем крайне важное, значение, то эти звуки должны восприниматься. А ушей - нет!

Высказывалось даже мнение, что кузнечики воспринимают звуки не какими-то определенными органами, а всем телом, улавливая тончайшие колебания, передающиеся по земле. Чтоб проверить, так это или нет, один ученый "подкараулил" самцов-кузнечиков, когда они яростно "спорили", и привязал их к воздушным шарикам. Но разгневанные кузнечики даже не обратили внимания на это - они продолжали "ругаться" и "спорить" даже в воздухе, видимо прекрасно слыша друг друга. Значит, дело не в земле.

Проблема осложнялась еще и тем, что ученым уже было хорошо известно не только существование органов, при помощи которых насекомые издают звуки, но и как устроены эти органы.

Например, кузнечики, кобылки или медведки "разговаривают" и "поют" с помощью так называемого стридуляционного аппарата. Устроен он так: на одном крыле у этих насекомых имеется приспособление в виде гладкой прочной перепонки, натянутой, как кожа на барабане, и толстых твердых жилок по краям, на другом крыле - жилка с зазубринками (их бывает примерно восемьдесят).

Саранча в принципе "разговаривает" так же, но "инструмент" у нее несколько иной - она пользуется не крыльями, а задними ногами, быстро потирая их друг о друга.

Благодаря такому стридуляционному аппарату насекомые могут изменять тембр своего пения, менять громкость и частоту звуков.

Ученые считают, что у насекомых имеется несколько десятков различных песен, а у сверчков, как считают некоторые специалисты, чуть ли не 500 различных звуков. Так это или ученые несколько преувеличивают, сейчас сказать трудно, но то, что один из видов сверчков, трубачик, создает стереофонический эффект - факт.

Фабр считал трубачика одним из лучших музыкантов в мире животных и называл его чревовещателем. Конечно, трубачик не чревовещатель, и Фабр это знал. Он, наверное, знал и то, что трубачик не ограничивается легким подъемом крылышек, как другие его сородичи, а во время пения ставит их вертикально, как паруса. Звуки, издаваемые трубачиком, направлены, как лучи прожектора, и даже небольшого поворота насекомого достаточно, чтоб создать впечатление, будто звуки идут уже из другого места.

Всемирно признанным певцом считается цикада. О ее давнишней популярности мы уже с тобой знаем. Но благодаря чему она завоевала такую популярность, как ей "удается" так петь?

Кузнечиков, сверчков, медведок, саранчу можно назвать настоящими скрипачами: одно крыло - скрипка, другое - смычок. (У саранчи эти же роли исполняют ноги.)

Цикаду же с полным правом можно назвать барабанщиком. Музыкальный аппарат этого насекомого очень сложный, но, пожалуй, самой главной и самой удивительной частью этого аппарата являются три перепонки, находящиеся в специальной, довольно большой камере на груди цикады. К одной из этих перепонок подходит сильная мышца. Сокращаясь со скоростью ¹/₂₀₀₀₀ секунды, она сгибает перепонку, отчего получается резкий звук. Сложной системой резонаторов звук этот усиливается, и пение слышно далеко вокруг.

Скрипачей и барабанщиков в мире насекомых много - сейчас уже известно более 10 тысяч видов "разговаривающих" насекомых, причем часто "разговаривают" они самым необычным способом. Например, жуки-усачи скрипят, потирая один сегмент брюшка о другой, клопы-гладыши производят щелкающие звуки, потирая передние ножки о зазубренный хоботок, некоторые бабочки резко щелкают, ударяя ребром крыла по своей груди.

Наконец, есть еще один очень распространенный способ общения в мире насекомых - это крылья.

Насекомые машут крыльями, конечно, не все одинаково. Например, частота взмахов крыльев у махаона - 5-6, брюквенниц - 6-7, траурниц - 10 раз в секунду. И их полет неслышен. Но это дневные бабочки. Некоторые ночные бабочки, особенно бражники и совки, во время полета издают низкое гудение. Происходит это потому, что взмахивают они крыльями до 50 раз в секунду. (Другие ночные бабочки - 35-40.) 45-50 раз в секунду взмахивает при полете майский жук, 85-90 - навозник. У божьей коровки 75-100 взмахов в секунду, стрекозы делают, в зависимости от вида, 100-150, слепни тоже примерно 100, осы - и 110 и 250 (опять-таки в зависимости от вида), шмели - 190-240, мухи разных видов - и 190 и 300-350, пчела, летящая налегке, - 440-450, а нагруженная медом - 300. Комары - 500-600, а некоторые виды - до 1000 и так далее.

Естественно, что от количества взмахов зависит и сам звук. Но если они издают звуки, то, значит, должны и слышать их. А как? Вернее, чем? Ушей-то у насекомых нет!

Ученые терялись в догадках, пока в 1957 году американец Гэскелл не обнаружил "уши" кузнечика - две узенькие щелочки, находящиеся на голени передних ног. Открытие Гэскелла подсказало, что совсем не следует искать у насекомых органы слуха в привычных, традиционных местах или где-то поблизости от них. И тогда вдруг выяснилось, что у дневных бабочек органы слуха находятся на передних крыльях - у основания их, а у ночных - между грудью и брюшком (это как раз и стало известно после случая на вечере у профессора Редера), у саранчи - на брюшке, у различных клопов - на груди, у многих других насекомых - на усиках. И даже на хвостовых нитях и выростах бывают у насекомых "уши". Обнаружив "уши", ученые, естественно, занялись их устройством. Для начала выяснилось, что уши у насекомых, как и звуковоспроизводящие инструменты, можно разделить на несколько категорий или групп.

Одна группа - так называемые тимпанальные органы (от греческого слова "тимпан" - "барабан, бубен"). Принцип действия этих "ушей", в общем-то, схож с принципом действия ушей человека. Это полость, затянутая тоненькой пленкой - чувствительной мембраной, к которой подсоединены нервные окончания. От колебания воздуха колышется и мембрана, а нервные клетки передают эти колебания в мозг.

Второй тип - "уши", находящиеся на усиках-антеннах, точнее, у основания антенн. Это так называемый Джонстов орган - высокочувствительные клетки, улавливающие колебания воздуха и немедленно информирующие об этом мозг.

Известно, что каждое открытие требует, в свою очередь, множества других открытий - в этом трудность и радость науки. Конечно, узнав, как "действуют" "уши" насекомых, людям немедленно захотелось выяснить их качества, то есть чувствительность. Очевидно, насекомые слышат не очень-то хорошо - ведь "уши" у них примитивные. Да, вроде бы действительно так: два-три нервных волокна, как, например, у ночных бабочек, несколько сотен, в лучшем случае - несколько тысяч нервных клеток, как, например, у некоторых двукрылых, или тоненькая пленка, прикрывающая вход в слуховой канал, как у кузнечика. Да, все примитивно устроено. И тем не менее, чтобы выяснить, как слышит кузнечик, пришлось прибегнуть к помощи самых сложных современных приборов. И вот выяснили: кузнечик способен воспринимать звуки, о которых физики говорят, что длина этих звуковых волн равна половине молекулы водорода. Что это такое, станет понятно, если мы скажем: кузнечик, сидящий где-нибудь на травинке в Подмосковье, услышит подземные толчки, происходящие в Японии.

Ну, допустим, эти кузнечики - уникумы. Но другие насекомые ведь тоже обладают удивительным слухом!

Звук, как известно, - это колебание частиц в окружающей среде. Обычно говорят о колебании воздуха. Это, конечно, правильно, но ведь звук может распространяться и в воде и по земле. Это не значит, что частички земли или, допустим, частички кирпича, если звук передается через кирпичную стену, перемещаются на какое-то расстояние - скажем, от одного края кирпича к другому. Но они обязательно колеблются, сообщая эти колебательные движения соседним частичкам. Иногда звук, как мы говорим, глохнет. Если он недостаточно силен, то есть если его энергия недостаточно сильна для прохождения через данную среду, он где-то погаснет - по мере передачи колебаний одной частички другой они будут все слабее и слабее и в конце концов замрут.

Землетрясение или извержение вулканов мы пока не можем предотвратить. Но узнать о них заранее и принять какие-то меры безопасности мы сможем, если сумеем создать аппарат по принципу 'уха' кузнечика

Кузнечик

Подобное же происходит и в воздухе с той лишь разницей, что частички воздуха колеблются легче, чем частички твердой среды. Толкая друг друга, частички создают серию сжатий и разряжений, что называется у физиков волнами. Скорость движения этих волн и есть скорость звука. А число волн, проходящих через какую-то точку, называется частотой звука. Частоту звуков выражают в условных единицах - герцах. И считают: 1 герц - это одно колебание в секунду или, иными словами, через избранную точку в одну секунду проходит одна волна. Частота более 20 тысяч герц называется ультразвуками, менее 20 герц - инфразвуками. Чем больше частота, тем выше звук и наоборот. Люди могут слышать звуки, частота которых не ниже 20 и не выше 20 тысяч герц. Это называется пороговыми пределами. Но... лишь для людей. Что же касается насекомых, то для слуха многих из них 20 тысяч герц - далеко не предел. Некоторые кузнечики, например, могут улавливать звуки, частота которых равняется 70 тысячам герц, а некоторые ночные бабочки - "слышат" чуть ли не до 250 тысяч колебаний в секунду, порог их более чем в 12 раз выше порогового предела человека!

Но так слышат насекомые, у которых учеными уже обнаружены "уши". А как слышит, например, таракан, у которого пока еще, несмотря на все старания, люди не обнаружили органов слуха? Однако таракан все-таки что-то слышит, значит, и уши (вот только какие и где?) у него должны быть.

Еще недавно люди никак не могли обнаружить органы слуха у термитов и никак не могли понять, как слышат эти насекомые. Причем установлено было, что слышат они какие-то определенные звуки. Например, сигналы опасности, которые термиты подают, ударяя головой о стенки термитника или стуча по твердой опоре, на которой сидят. Сигналы есть, а органов слуха нет? Не может быть! Действительно, "уши" у термитов все-таки есть. Просто ученые не догадались заглянуть под коленки этих насекомых. А как раз там у термитов и находятся "уши".

Не менее сложно было выяснить, каким образом различают звуки гусеницы. Английские исследователи Д. Хаксли и Л. Кох провели множество опытов с гусеницами медведиц и пядениц и установили точно: гусеницы эти реагируют на звуки. Особенно бурно они реагировали почему-то на звуки музыки - при первых же тактах настораживались и быстро принимали угрожающую позу. В конце концов Хаксли и Кох выяснили, что лишенные органов слуха гусеницы воспринимают звуки волосками, покрывающими их тело.

Рано или поздно будут найдены "уши" или какие-то приспособления, если так можно сказать, и у других насекомых, которых пока считают лишенными органов слуха, но которые тем не менее прекрасно слышат!

И опять мы подошли к вопросу, вытекающему из уже сделанных открытий: если насекомые слышат, то, значит, это им для чего-то надо?

Очевидно. А для чего?

Природа не настолько расточительна, чтобы позволить себе роскошь создавать все это "просто так". Несомненно, звуки играют в жизни насекомых очень важную биологическую роль.

Частично это выяснил Фабр, подтвердил Реген, Вейх и многие другие ученые. Сейчас ясно: звук играет важную роль в деле продолжения рода у насекомых, конечно, не для всех: мы уже говорили о том, как важен запах для насекомых. Тут речь идет лишь о тех, для которых запах не имеет значения или является второстепенным, дополнительным или равноценным звуковому сигналу.

За годы, прошедшие с первых опытов по изучению биологического значения звука в жизни насекомых, ученые выяснили не только как и для чего насекомые пользуются звуком, но и много очень любопытных подробностей.

Вот, например, такая. Кузнечик исполняет "серенаду" - зовет подругу. И где-то поблизости оказывается уже оплодотворенная самка. Ее супруг куда-то ускакал или вовсе покинул ее, и она пребывает в одиночестве. Казалось бы, она может прореагировать на песню одинокого кузнечика и направиться к нему. Но нет, на нее "серенада" не действует. Она останется равнодушной к "серенаде" самца, даже если песня будет звучать совсем рядом. Зато "незамужняя" самка придет на голос самца даже издали.

Или такой пример. В сумерках над полянкой летают комары. Целый рой комаров. У них нет специальных "звуковых приспособлений", и сигналы они подают крыльями. Но звук комариных крыльев издали не услышишь. Вот и собираются комары в большие стаи. "Пение" кавалеров слышат дамы и летят на зов. Но комары - о, где ваша галантность, кавалеры? - далеко не на всех дам обращают внимание. К одной бросаются навстречу, на других даже не смотрят. Но дело, конечно, не в вежливости.

Ученые теперь знают, что комары "пищат" - издают звуки крыльями. И звуки самок отличаются от звуков, производимых крыльями самцов: они все чуть тоньше. Но и самки "пищат" не все одинаково: совсем молодые не так, как взрослые, а старые не так, как те и другие. Человек, конечно, не способен отличить "голос" самца-комара от "голоса" самки. Комары же по звукам, издаваемым крыльями, не только отличают самок, но и различают их "возраст" и на слишком молодых или слишком старых внимания не обращают.

У других видов комаров призывные звуки издают самки. Комары воспринимают звук усиками-антеннами. Точнее, крошечными волосками, которые находятся на этих усиках и делают их перистыми (кстати, по этим усикам легко отличить самку-комара от самца: у самки усики как ниточки, у самцов - перистые, пушистые). Однако перистыми усики комаров становятся не сразу, а лишь "с возрастом" - у слишком молодых волоски свисают с антенн, и поэтому они до поры до времени почти глухи к "пению" самок. Но вот комар подрос, волоски поднялись, усики распушились, и он уже слышит призывный писк подруги и готов лететь к ней.

Выяснив это, люди попутно выяснили и еще одну любопытную подробность: как среди прочих звуков насекомые слышат именно те, которые им нужны, почему другие звуки не заглушают их? Оказывается, особо чувствительные клетки на усиках комаров - те самые, которые воспринимают "пение" самок, - настроены на определенную волну, которая соответствует звуковой волне, образуемой крыльями самок. Только колебания, производимые крыльями самок, воспринимаются усиками комаров. Поэтому других звуков они "не слышат".

Звуковой призыв имеется не только у тех насекомых, о которых тут говорилось, но и у многих других. И у них тоже имеется "звуковой фильтр", отделяющий нужный им звук от прочих шумов. Звук помогает насекомым находить друг друга в темноте или в густой траве, отыскивать друг друга на расстоянии. Он помогает насекомым отличить представителей своего вида от представителей другого. Мы уже знаем, что обонятельные или звуковые сигналы или "приказы" бывают нередко более сильными, чем зрительное подтверждение. И если бы не слух насекомых, очень часто происходила бы путаница, тем более что внешние различия у насекомых некоторых видов очень незначительные. Конечно, при более близком знакомстве насекомые разобрались бы и поняли свои ошибки, но было бы потеряно немало сил и времени. А всего этого насекомым отпущено не так уж много, и расходовать столь непроизводительно свое время и энергию они просто не имеют права.

Однако как ни велико значение звука для отыскивания и опознавания, это не единственная его роль в жизни насекомых. Мы уже говорили о звуках, которые издают кузнечики, прогоняя соперника или сообщая, что территория занята. (Эта сигнализация лучше всего изучена у кузнечиков.)

Звуковая сигнализация нередко спасает насекомых, помогает им выжить.

Спасаясь от опасности, любое живое существо напрягает все свои силы, удирая, старается развить максимальную скорость. Это, естественно, относится и к насекомым. Скажем, спасаясь от дыма или огня, комар стремится как можно скорее уйти от опасного места, крылья поэтому работают у него на предельной скорости, стало быть, и звук они производят особый, отличный от любого комариного "писка". Собратья "удирающих" комаров прекрасно разбираются в звуках: легко отличают "писк" комара, летящего, допустим, к подруге или к источнику пищи или удирающего от опасности. И если за летящим к еде комаром могут увязаться лишь голодные, то на "писк" удирающего от опасности комара реагируют уже все сородичи и ведут себя соответственно.

Мух-осовидок и пчеловидок спасает от естественных врагов окраска; познакомившись раз-другой с жалом пчелы или осы, птицы на всю жизнь теряют охоту иметь дело с полосатыми насекомыми (некоторые птицы, как теперь стало известно, даже не нуждаются в таком опыте - он передается им по наследству). Но у некоторых мух, кроме окраски, есть еще и важное под страховочное средство - звук, издаваемый крыльями. Осы делают примерно 150 взмахов крыльями в секунду, мухи, подражающие этим осам, - 145-147. Для самих насекомых такая разница очень заметна, и оса не спутает муху со своей родственницей; для птиц же звуки, издаваемые крыльями осы или мухи, неразличимы.

Звук и слух - категории, конечно, разные. Но в то же время они крепко связаны друг с другом. Не будь у насекомых тончайшего слуха, звук не играл бы никакой роли в их жизни. Правда, некоторые звуки, как, например, те, которые издают мухи-осовидки, не направлены в адрес насекомых - они служат для отпугивания птиц. Но опять-таки: не будь у насекомых такого тонкого слуха, осовидки "не имели бы права" пользоваться подобными звуками, они бы вводили в заблуждение и самих мух и ос, началась бы путаница - осы-самцы стремились бы к самкам мух, отыскивая их по звуку, или самцы мух - к самкам ос. Но этого не происходит - выручает слух.

Ночных бабочек тоже выручает, спасает слух. Но по-иному. Основные враги ночных бабочек - летучие мыши. Как летучая мышь отыскивает в воздухе насекомых, сейчас известно: быстрой серией неслышных человеку ультразвуков летучие мыши как бы ощупывают пространство. Если ультразвук, вы пущенный "передатчиком" зверька, не возвращается обратно, не принимается "локатором" - зверек летит спокойно. Если звук возвращается - значит, натолкнулся на препятствие. Тончайший "аппарат" летучей мыши способен молниеносно, в тысячные доли секунды, определить и величину и форму препятствия и от корректировать полет, чтоб зверек не натолкнулся на это препятствие. Способен этот "аппарат" определить и съедобные "препятствия" вроде комара или бабочки и направить зверька в их сторону. Все происходит настолько точно и настолько быстро, что не многим насекомым удается спастись. Однако, если бы ночные бабочки не имели защитных средств, их всех давным-давно переловили бы летучие мыши. Но ночные бабочки существуют. И в большой степени своим существованием на земле они обязаны слуху.

Бабочки, летавшие на веранде загородного дома профессора Кеннета Редера, услышав звук, попадали молниеносно на пол. Многие другие (а возможно, и эти тоже) падают на землю, услыхав ультразвуки, то есть те звуки, которые издает охотящаяся летучая мышь. Зверек этот летает очень быстро, к добыче мчится стремительно. Но реакция бабочек еще быстрее. Правда, не все падают на землю - некоторые меняют направление полета или начинают "выделывать фигуры высшего пилотажа". Но так или иначе часто уходят от преследования. К тому же у многих из них для этого есть достаточно времени: как теперь стало известно, бабочки обнаруживают опасность за 30 метров.

Большое значение звук имеет в жизни общественных насекомых. Например, мы уже говорили с тобой, что некоторые виды термитов сообщают о надвигающейся опасности ударами головы. Звук от таких ударов весьма относительный. Но не следует забывать о качестве и тонкости слуха.

Сигналом к атаке у пчел, как мы знаем, является определенный запах. Но не только: определенный звук, издаваемый крыльями, тоже сигнал к нападению.

Пчелы, как правило, - не воительницы и нападают только при необходимости, в порядке самообороны или защищая свой дом. Главная же их задача в жизни - работа. Стало быть, и большинство звуковых сигналов связано с трудовой деятельностью.

Сравнительно недавно польский ученый Дымбовский определил, что пчела, летящая налегке, делает примерно 435 взмахов крыльев в секунду. А летящая с грузом - 326. Естественно, что звук, издаваемый крыльями нагруженной пчелы, будет ниже. Пчелы легко улавливают разницу звуков, причем знать это им надо не ради простого любопытства. Среди пчел существуют тунеядцы, любители легкой жизни. Им не нравится, перелетая с цветка на цветок, собирать по крупицам нектар, трудиться с утра до вечера. Куда проще и легче забраться в чужой улей и унести добычу, собранную труженицами. Эти бездельники по внешности очень похожи на рабочих пчел. Многих может обмануть эта внешность, но только не пчел-сторожей, которые стоят у входа в улей. По звуку поймут они, кто летит - рабочая, нагруженная нектаром пчела или разбойник, любитель легкой наживы. Первых сторожа пропускают в улей беспрепятственно, вторых гонят прочь.

Звук - не только пароль-пропуск. С помощью звука пчела рассказывает, сообщает жизненно важные для всего улья сведения.

Мы уже знаем, что определенную информацию находящиеся в улье пчелы получают от разведчицы благодаря запаху. Однако этого, оказывается, недостаточно. Например, запахом невозможно сказать, как далеко от улья находятся обнаруженные разведчицей цветы. Об этом она сообщает треском крыльев. Причем пчела не только сообщает сам факт - найдены цветы, - но и где они находятся. И сообщение это очень точно: если разведчица трещит крыльями немного меньше, чем полсекунды, значит, до цветков расстояние примерно 200 метров. Но и это еще не полная информация.

Известный немецкий зоолог Гаральд Эш, наблюдая за пчелами, заметил, что продолжительность треска крыльев (именно треска, потому что в улье, производя звук мощным взмахом сложенных на спине крыльев, пчела не летает, а бегает) связана не только с расстоянием, но и с качеством найденной еды. Чем отчаянней трещит разведчица, тем лучше найденная еда.

О том, насколько разработана звуковая информация у пчел и как она надежна, свидетельствует один из опытов, проведенных Эшем. Он сконструировал искусственную пчелу, "научил" ее трещать по-пчелиному и пустил в улей. Эш очень тщательно изучил звуковую сигнализацию пчел и настолько ловко сумел изготовить подделку, что пчелы поначалу ничего не заметили, бегали за искусственной пчелой, как за настоящей, готовясь отправиться туда, куда она указывала (Эш рассчитал, что пчелы должны полететь за 200 метров, так как треск крыльев искусственной пчелы продолжался 0,4 секунды). Но вдруг произошло неожиданное - пчелы бросились на искусственную разведчицу и "убили" ее. Эш повторил опыт, и опять произошло то же самое. При всей тщательности поставленного опыта Эш не учел, что пчелам нужна была еще дополнительная информация. А именно: следовавшие за разведчицей пчелы через какое-то время потребовали (опять-таки звуком крыльев) сдать часть взятка - ведь по запаху они узнают, с каких цветов следует брать нектар, когда прилетят на место, указанное разведчицей. Но разведчица не поняла сигнала и, конечно, не прореагировала на него. Тогда пчелы "разоблачили" ее и убили, как чужака, пробравшегося в их улей.

Это лишь один пример значения звука в жизни пчел. И при всем при этом у пчел до сих пор неясны органы слуха!

Опыты Эша с искусственной пчелой- одни из многочисленных в длинном ряду изящных и хитроумных опытов, которые провели люди, изучая слух и "голосовые способности" насекомых. Иногда опыты повторялись десятки, сотни, тысячи раз, прежде чем удавалось получить самый минимальный и, казалось бы, незначительный эффект. Иногда приходится прибегать к очень сложным ухищрениям, чтоб добиться результата. Вот как проводил, например, запись звуков, издаваемых плодовыми мушками, английский ученый Р. Бертон. Мушки эти очень малы, "песни" настолько слабы, что не регистрируются даже поднесенными вплотную к насекомым самыми чувствительными микрофонами. Бертон заменил защитную металлическую сетку микрофона маленькой клеточкой из плексигласа, и посаженные в эту клеточку мушки фактически передвигались по мембране микрофона. Микрофон стал регистрировать "песни" мушек, но он стал также регистрировать и внешние шумы. Поэтому микрофон с мушками поместили в картонную коробочку. Ее, в свою очередь, поместили в другую коробочку, а между ними все пространство заложили стеклянной ватой. Это сооружение поместили в третью коробочку, потом - в четвертую, в пятую и шестую. Затем коробки поставили на плоский камень, под него положили толстую резину и положили на второй камень. А все это сооружение поместили на надутую камеру от автомобильного колеса. Однако и этих предосторожностей ученым показалось мало, и они работали только ночью, когда посторонних шумов было меньше.

Но стоит ли игра свеч, стоит ли изучение слуха насекомых таких усилий? Академический интерес к такому необычному и загадочному явлению, как слух насекомых, естествен. Однако изучение слуха насекомых и всего, что с ним связано, сочеталось и с практическим интересом.

Первый человек, который занялся изучением слуха насекомых с практической точки зрения, был известный американский инженер и изобретатель X. Максим. Как и Реомюр, которого большинство людей знают лишь в качестве изобретателя термометра, так и Максим известен, в основном, как создатель станкового пулемета. Но в его активе есть немало и других изобретений, есть немало любопытных открытий и, в частности, открытие общения насекомых с помощью звука, создаваемого движениями крыльев. Это открытие, как и очень многие другие, было сделано случайно и совсем по другому поводу. Максим работал над установкой цепи электрических фонарей, в состав которой входили и трансформаторы. Однажды изобретатель заметил, что вокруг трансформаторов вьются комары. Причем в огромных количествах. По перистым усикам Максим определил, что летают над трансформаторами только самцы. Проделав ряд опытов, Максим понял, что самцов привлекает звук, издаваемый трансформаторами, который схож со звуком, производимым крыльями самок.

Однако, несмотря на обоснованность и доказательность этой теории, ученые конца прошлого века не поверили Максиму, и статья его была отвергнута всеми американскими научными журналами. Лишь в 1948 году - через 70 лет после открытия Максима! - энтомологи поняли, что инженер был прав. И немедленно попытались использовать его открытие в практических целях - в частности, в борьбе с вредными насекомыми. Одними из первых были проведены опыты с комарами - разносчиками желтой лихорадки. К сожалению, они не имели успеха: комары эти воспринимают звуки на расстоянии не далее 25 сантиметров. Но энтомологи не опустили рук. И вот уже в Канаде успешно ведется борьба с другим видом комаров при помощи звука. Призыв самца к самке записан на магнитофонную ленту. Самки, введенные в заблуждение, летят на звук, попадают в зону ядовитого для них тумана и гибнут. В Англии таким же способом начали завлекать в ловушки жуков-древоточцев.

Правда, борьба с вредителями с помощью завлекающих звуков пока менее эффективна, чем борьба с помощью привлекающих запахов. В этой области сделаны лишь первые шаги, но уже есть очень значительные достижения. Например, один из способов борьбы с вредными насекомыми с помощью звука уже дал настолько ощутимые результаты, что его взяла на вооружение Международная комиссия по борьбе с саранчой.

Ученые теперь знают, что у саранчи существует особый сигнал, подаваемый крыльями, который можно было бы расшифровать как приказ взлетать. Записав на магнитофонную ленту этот сигнал, ученые провели множество опытов и убедились, что действует он безотказно. А раз так, почему бы не использовать его при появлении саранчи? Вот летит туча этих насекомых. Приблизилась, уже готова опуститься на поле. И вдруг слышится команда (переданная, естественно, с магнитофонной ленты через усилитель)- в полет! И стая летит дальше. Новое поле, и опять саранча готова опуститься. Но и тут звучит сигнал. И летит саранча дальше. Как бы ни была голодна саранча, как бы ни была измучена, приказ для нее сильнее всего, и она будет лететь до тех пор, пока, обессиленная, не свалится замертво. Способ этот уже применяется на практике и дает положительные результаты.

Есть надежда, что не менее положительные результаты даст и способ отпугивания комаров с помощью звука. Мы уже говорили, как эти кровососы мешают жить, как затрудняют работу многих людей, как досаждают путешественникам, геологам, топографам. И вот инженеры сконструировали аппарат, который воспроизводит писк комара, попавшего в беду. Подавая сигналы "смертельной опасности", аппарат будет отпугивать комаров, не даст возможности самкам получать необходимую для развития яичек кровь и тем самым значительно снизит численность этих кровососов.

Так же перспективна борьба с насекомыми-вредителями с помощью "неслышимых" звуков, подобных тем, которые издают летучие мыши. Во всяком случае, опыты, произведенные в этой области, показали, что ультразвук очень эффективен и уменьшает потери от насекомых-вредителей в два раза.

Ну что ж, практическое значение изучения слуха насекомых уже не вызывает сомнения. А ведь изучение, по сути дела, только началось- главные открытия еще впереди!