Занимательная ихтиология

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 и 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.