Человечество по-настоящему начало интересоваться глубинами моря лишь в первой трети XX века, когда население континентов превысило 200 миллионов. Можно подумать, что людей толкнула в воду сама жизнь. А ведь более двух третей земного шара покрыто океанами. Океаны образуют самое большое и самое древнее царство, в котором обитают живые существа. В древних морях в бесконечно давние времена животные начали производить и улавливать звуки — сигналы. Но, очевидно, мы так никогда и не узнаем, у кого они появились сначала — у ракообразных или у рыб.
Даже сама мысль о том, что животные могут общаться с помощью звуков в «безмолвном мире» океанов, получила широкое признание ученых лишь после 1940 года. И только в 1944 году наш Департамент морского флота наконец решился произвести испытания подводной системы связи, хотя еще за семь лет до этого доктор Морис Эвинг, выдающийся океанограф, возглавляющий сейчас Ламонтскую геологическую обсерваторию Колумбийского университета, предложил свою систему, которая используется в настоящее время. Самый первый взрыв шестифунтового глубинного заряда ТНТ, который произвели в Западной Африке, в Дакаре, был уловлен с помощью подводного микрофона («гидрофона») у Багамских островов на расстоянии 5000 километров от места взрыва. Меньше чем за час звуковые колебания от этого взрыва пересекли Атлантический океан. При испытаниях такого рода, проведенных в 1960 году, получили рекордную цифру: полземного шара — от юго-западной Австралии до Бермудских островов — звуковые колебания прошли за 223 минуты.
Подводные звуки оставались так долго незамеченными в основном потому, что поверхностный слой воды создает известный барьер. Вибрации в воздухе, достигнув водной поверхности, почти целиком (на 99,9 %) отражаются или поглощаются ею. Это же относится и к колебаниям в воде. Аквалангист очень редко может услышать подводные звуки из-за прослойки воздуха, которая остается у него в ушах.
Говорят, что еще Леонардо да Винчи предлагал слушать подводные звуки, приложив ухо к вертикально опущенному в воду веслу. Примитивные полудикари — рыбаки южных морей Западной Африки — сами додумались до этого и повседневно пользуются таким методом. Дерево настолько хорошо передает подводные звуки, что их совершенно отчетливо улавливает человеческое ухо, если его приложить к рукоятке весла. Рыбаки, прибегающие к такому приему, отлично знают, что рыбы — а это теперь доказано и наукой — «невероятно болтливы».
Еще во времена Аристотеля подозревали, что рыбы «не прочь почесать языком». Аристотель заметил, что у одних рыб трутся костные жаберные пластинки, у других сдвигаются внутренние органы, создавая колебания в плавательном пузыре — воздушном мешке, находящемся в полости тела под самым позвоночником и почками. И в этом Аристотель был прав.
Плавательный пузырь действительно воспринимает колебания и резонирует, тем самым усиливая вибрации, возникающие в теле рыбы. Огромное число рыб, приводя в движение определенные барабанные мышцы, идущие от позвоночника или черепа к плавательному пузырю, использует его особым образом. Сокращения этих мышц вызывают в плавательном пузыре колебания, которые производят звуки и передают их окружающей среде. Так действуют барабанные рыбы, морские окуни, морские петухи (триглы), «поющие рыбы» и бугристый фахак. Таким же образом крокер и ему подобные производят звуки, похожие на быстрое хрюканье или карканье. У старых и более крупных рыб высота «голоса» более чем на октаву ниже, чем у молодых и маленьких рыб тех же видов; их голос с возрастом как бы меняется.
Рыбаки Желтого и Китайского морей давно уже жалуются, что они не могут заснуть в своих тонкостенных деревянных лодках из-за неумолчного хора крокеров. А весной и летом 1942 года вдоль всего Атлантического побережья в Чезапикском заливе многие моряки и ученые не могли спать из-за шума, поднятого крокерами, которые пришли в эти воды на нерест. Вдоль берега проходила гидрофонная сеть, чтобы можно было предупредить береговую оборону о приближении подводной лодки Axis. В конце мая началось настоящее нашествие крокеров, и вечерами из сигнальных громкоговорителей неслись звуки, напоминавшие грохот отбойного молотка, сверлящего бетон. Сначала никто не мог понять, что случилось, и многие боялись, не испытывает ли враг новый метод глушения в наших водах.
К тому времени, когда установили, что шум исходит от крокеров, в заливе собралось 300–400 миллионов этих рыб. Молодь крокеров уже настолько подросла, что высота самых громких издаваемых ими звуков понизилась на 9 тонов, до среднего до. В начале августа мигранты снова отправились в открытый океан, и их возвращение в последующие годы проходило незамеченным, так как к этому времени в системе береговой обороны появились фильтры, поглощавшие шум крокеров, благодаря которым можно было уловить шум двигателя подводной лодки.
Люди могут воспринимать издаваемые рыбами звуки не только как шум. Несколько лет назад появилась известная баллада, где говорится о маленьком гавайце, который очень соскучился по родному дому и мечтал вернуться в соломенную хижину в Хеалакауа к своей «пой»[7]Пой — гавайское блюдо. — Прим. перев.
; в те края, где плавает хумахумануканука апуаа. Эта щелкающая рыба (trigger-fish) всегда издает дребезжащие, похожие на хрюканье звуки: и когда ее пытаются поймать, и когда она спокойно плавает у берегов. Эта рыба напоминает большую скумбрию, океанскую рыбу-луну или рыбу-белку: так же, как и у них, скрежетание ее глоточных зубов мы и воспринимаем как ее «голос».
Море наполнено звуками: ведь их издают все живые существа — от китов до креветок. Люди с помощью гидрофона подслушали звуки подводного мира и описали их, прибегая к помощи всевозможных сравнений: гудение, гоготанье, щебетание, кудахтанье, трещание, кваканье, барабанная дробь, скрежетанье, стоны, мычание, воркованье, щелканье, писк, завывание и свист. Звуки обитателей моря можно также сравнить со стуком падающего вниз по трубе угля, со скрежетом тяжелых цепей, дребезжанием подшипника в поршневой машине, неровным постукиванием лодочного мотора, который должен вот-вот заглохнуть, шипением мяса на сковороде, глухими ударами по пустой бочке, когда лихой танцор отплясывает на ней в мягкой обуви, с визгом пилы, разрезающей лист металла.
Многие из этих звуков еще нужно идентифицировать; ведь одно дело услышать и записать их с лодки, а другое — понаблюдать за жизнью «говорящей» рыбы. Некоторые из этих рыб, однако, стараются остаться инкогнито и сразу замолкают, как только попадают в лучи света или проплывают вблизи лодки. Рыбы в больших аквариумах становятся очень говорливыми, так как они перестают замечать окружающих людей.
Записанные звуки пойманных рыб часто совпадают с таинственными криками, которые нередко слышны в открытом море; тем самым можно убедительно доказать, какая именно рыба их испускает. Начиная с 1946 года в Наррагансетской морской лаборатории Университета Род Айленд создавалась целая фонотека этих звуков, которая получила название «Справочник биологических подводных звуков». Для популяризации этих звуков фирма «Фолквейс» недавно выпустила в научно-популярной серии долгоиграющую пластинку, на одной стороне которой записаны звуки известных нам аквариумных рыб, а на другой — подводные звуки рыб, обитающих в Атлантическом и Тихом океанах на глубине в две тысячи саженей (немногим более 3,5 километра).
Огромное множество самых различных голосов превращает море в своеобразную общественную телефонную линию с параллельными связями, где каждый абонент должен сам выбрать нужную ему информацию. Если бы Франсуа Рабле снова появился на свет и услышал эти звуки, он бы очень удивился, почему в течение четырех столетий ученые не обращали на них никакого внимания. Его герой Пантагрюэль говорил на эту тему с лоцманом, и тот сказал, что услышанный им ночью шум с моря есть не что иное, как затвердевшие на морозе звуки битвы которая происходила здесь в прошлую зиму. Они теперь оттаяли и снова стали слышны. Сигналы, приходящие из океанской пучины, действительно возникают в холодной воде, близкой к точке замерзания. Но современная наука рассматривает их в одной группе со звуками, производимыми в верхних слоях воды, происхождение которых более понятно.
В черных глубинах необходимо прибегать к помощи звуков: таким образом особи противоположного пола находят друг друга. То же делают сомы и другие рыбы, живущие в мутных водах мелководных речек и озер. Однако звуковой репертуар самца и самки весьма различен. Самец-нотропис, охраняя определенную территорию, издает звуки, напоминающие глухие удары, которые отпугивают других самцов. Для самки же он приберегает самые нежные мурлыкающие песни. Ученые были довольны, когда им удалось записать звуки, издаваемые самцом в брачный период: они приводят в волнение самку, когда она видит своего друга и слышит серенаду или чувствует его приближение каким-либо другим путем. По-видимому, самкам не хочется быть одураченными. Сигналы самца могут оказаться полезными, даже если они и не звучат как призывы любви. Они явно помогают ему отогнать других самцов, которые могут претендовать на пищу, необходимую для самки и для молоди.
Звуки самца фахака в брачный период являются одними из самых громких, которые только были зарегистрированы в Наррагансетской лаборатории. Эта рыба ревет, как сирена, издавая вопли через каждые 30 секунд. Позже, охраняя оплодотворенную им икру, фахак начинает издавать нечто вроде грубого рычания. Аквариумный морской петух, если его почешешь, как бы мурлыкает, а если подразнишь, издает громкие неприятные звуки. В одиночестве эта рыба часто «беседует» сама с собой.
Доктор Мари Поланд Фиш из Наррагансетской лаборатории среди множества рыбьих сигналов научилась различать такие, которые выражают «недовольство», «тревогу» и «готовность к борьбе». Высота этих звуков весьма различна, но почти вся звуковая энергия приходится на диапазон 75–300 колебаний в секунду. Доктор Фиш заметила, что среди 26 различных видов «говорящих» рыб только три издают резкие, пронзительные звуки, высота которых превышает 1600 колебаний в секунду (она равна 4800 колебаний в секунду — почти на четыре октавы выше среднего до). Однако «ворчание» фахака, обитающего возле Бимини, у Багамских островов, имеет высоту около 6000 колебаний в секунду, что в переводе на человеческий голос — уже пронзительный крик.
Мы можем быть совершенно уверены, что рыбы слышат производимые человеком звуки, хотя у этих водных созданий и нет видимых ушей, а по своим звукопроводящим характеристикам их тела подобны воде, то есть не представляют собой почти никаких препятствий для звуковых колебаний. Рыбы превосходно слышат с помощью внутренних ушей, расположенных вблизи мозга. Звуки, изданные в воде, беспрепятственно достигают этих центров и там воспринимаются чувствительными механизмами, которые можно сравнить с самыми лучшими слуховыми рецепторами человека.
Внутренние уши не являются единственными органами слуха у рыб. Доктор X. Клиеркопер и его коллеги из Канадского университета Макмастера обнаружили другие звукочувствительные центры у стемотилюса, обитающего в реках, которые впадают в озеро Онтарио. Эти рыбы (известные также под названием речной голавль) имеют самую высокую чувствительность к частоте 280 колебаний в секунду (чуть выше среднего до). Но их можно научить реагировать на весь диапазон звуков (от 1 до 5750 колебаний в секунду). Вблизи частоты 50 колебаний в секунду они даже могут различить две ноты с интервалом всего лишь в одну пятую октавы, то есть делают это лучше, чем некоторые люди. Однако в диапазоне между 2000 и 20 000 колебаний в секунду звук должен обладать достаточно большой силой, чтобы стемотилюс мог его уловить.
Если у этой рыбы хирургическим путем удалить внутренние уши, она будет вести себя нормально и воспринимать звуки с частотой от 20 до 200 колебаний в секунду: значит, у нее есть запасная слуховая система. Эту оставшуюся чувствительность к звуковым колебаниям можно уничтожить, если перерезать нервы, идущие к специальным чувствительным органам боковой линии, которая проходит вдоль тела рыбы с обеих сторон. Рыба останется «глухой», пока нерв не регенерирует, но она уже никогда не сможет слышать звуки с частотой выше 200 или ниже 20 колебаний в секунду, то есть в тех диапазонах, которые воспринимало ее внутреннее ухо. Многие другие рыбы тоже имеют два типа чувствительных органов, воспринимающих колебания воды вокруг них. Органами боковой линии они улавливают низкие звуки, а внутренним ухом — в основном высокие.
Огромное число рыб обходится без зрения, но не известно ни одной рыбы, которая была бы от природы глухой. Люди, живущие возле коралловых рифов, периодически страдают от окружающих звуков, так как в этих рифах обитают маленькие животные, производящие самый сильный и неумолчный из всех подводных шумов. Это не рыбы, а креветки длиной не более пяти сантиметров; они самые шумные компаньоны аквалангиста; их называют стреляющими или пистолетными креветками, потому что одна клешня у них сильно увеличена и напоминает по форме подводный пистолет удачной конструкции. Креветки пользуются этим пистолетом на дуэлях, в битве с врагом и при захвате пищи. Говорят, что у берегов Японии миллионы таких животных объединенными усилиями пугают пешеходов. Одна-единственная пистолетная креветка в сосуде с морской водой может щелкнуть так сильно, что разобьет сосуд. Однако никто точно не знает, какое значение имеют для самой креветки издаваемые ею звуки.
Размышляя о звуках подводного царства, мы предполагаем, что они тесно связаны со знакомыми нам земными шумами. Некоторые звуки издаются случайно, вне связи с тем или иным действием животного, другие же представляют собой простые сигналы, сообщающие одной особи о присутствии или местонахождении других. Лишь немногие сигналы имеют дополнительный смысл: тревога, пища, готовность к спариванию. В самом первом сообщении, посвященном звукам рыб, говорилось об одном из таких сигналов. Это сообщение появилось в 1905 году в «Трудах Национального музея Соединенных Штатов» и выдержало испытание временем, хотя в течение более полувека лишь немногие ученые верили изложенным в нем фактам. Теодор Гилль занимался изучением биологии морского конька. В одном аквариуме он держал самца, а в другом — самку. Они могли видеть друг друга через стекло, и их поведение свидетельствовало о том, что они чувствуют друг друга. Однажды Гилль заметил, что самец издает ряд резких щелкающих звуков, каждый из которых был отчетливо слышен в комнате. И очень скоро самка тоже стала отвечать щелканьем на каждый зов самца.
Сигналы, которые посылают особи одного вида друг другу, настолько просты, что мы допускаем возможность беседы между животными только в детских сказках. И вряд ли мы верим, что какое-либо живое существо, тем более водное, может понимать звуки человеческой речи. Однако теплокровные дельфины с их большим мозгом и рядом других особых качеств могут производить более значимые звуки, чем любая рыба. Давно известно, что морские свиньи, или дельфины, которые фактически являются зубатыми китами небольших размеров, отчетливо имитируют человеческую речь, не получая при этом никакого вознаграждения. Некий дельфин во Флоридской морской студии так хорошо имитировал голос одного мужчины, что заставил его жену громко рассмеяться. Дельфин тотчас же воспроизвел и ее смех! Быть может, когда шалун-дельфин выталкивает человека из воды на берег, он просто пытается очистить океан от существ, которые издают странные звуки!
Доктор Джон Г. Лилли, опытный нейрофизиолог, предполагает, что дельфины необычайно умны и наделены исключительным чувством товарищества, помогая друг другу в беде. В Научно-исследовательском институте связи на Вирджинских островах Лилли исследует возможность взаимного обмена информацией между человеком и дельфином. Будущее покажет, сумеют ли эти животные освоить элементарный английский быстрее, чем доктор Лилли и его коллеги научатся лаять, пронзительно кричать, прищелкивать, свистеть, шипеть и квакать, как дельфины. Если удастся наладить обмен информацией, дельфинов можно даже призвать на помощь рыбакам — работникам одной из самых отсталых отраслей промышленности. Дельфины смогут находить, загонять и даже ловить рыбу — они замечательные специалисты в этой области. Они могли бы оказать человеку неоценимую услугу в исследовании морей, однако самое важное для нас во всем этом то, что человек сейчас достиг такой стадии развития, что он дерзает общаться с существами нечеловеческого рода.
Обучение тому, как распознавать и использовать подводные звуки, представляет собой новую научную игру, неизведанную область, к изучению которой только что приступили. Это обучение основано на способности человека распознавать по голосам птиц и других земных животных. Но проблема этим не исчерпывается. В море обитает огромное количество разнообразных таинственных существ, наблюдать за которыми с помощью известных методов почти невозможно. Их голоса, доносящиеся до нас из глубин океанов или со дна небольших рек, справедливо требуют внимания. И хотя мы слушаем их, затаив дыхание, мы не в состоянии определить, кто нас зовет, так как наши знания еще слишком скудны. Быть может, если человек будет слушать звуки обитателей соленых и пресных вод так же долго, как он слушал пение птиц, ему станут намного понятнее значение этих звуков и индивидуальные особенности тех, кому они принадлежат. Сегодня результаты немногих морских экспериментов обещают нам еще более волнующие переживания. И кажется, что беспредельные просторы океанов бросают вызов человеку, как бы вновь приглашая его вернуться и раскрыть тайны того мира, который он покинул так давно.