Факультет

Студентам

Посетителям

Способы излучения и восприятия звуков

Как животные воспроизводят звуки? Среди разнообразных приемов, которыми они пользуются, существуют два основных способа.

Первый называется инструментальным или механическим и заключается в том, что для производства звуков используются любые части тела, кроме тех, которые связаны с дыхательной системой.

Дятел барабанит по стволу сухого дерева — он производит звуки инструментальным способом. Заяц стучит лапами о сухой субстрат — он производит инструментальные звуки. Насекомые двигают лапками или надкрыльями друг о друга, краб стучит клешней о панцирь — варианты бесконечно разнообразны, в каждой группе животного мира свои.

Настоящий голос в отличие от инструментального требует использования воздушной струи, поэтому он связан с дыхательной системой. На пути воздушной струи устанавливаются ограничители — мягкие или жесткие. Их вибрация при прохождении воздуха сопровождается излучением звука. Настоящий голос достигает наибольшего развития у высших позвоночных. Звуки, излучаемые дыхательным способом, очень многообразны. Например, песни птиц, человеческий голос воспроизводятся с помощью дыхательной системы. Таким же способом излучают звуки лягушки, крокодилы, гекконы.

При изучении воспроизводства звуков ученые используют самые совершенные методы — скоростную киносъемку, электроакустические приборы. Для изучения работы голосовых связок человека применяют волоконную оптику, позволяющую сфотографировать положение голосообразующих органов в разные моменты звукообразования. Несмотря на это, многие вопросы голосообразования остаются пока неисследованными.

Наши знания о голосах животных были бы неполными, если бы мы не рассмотрели другое звено цепи общения — восприятие звуков, излучаемых животными. Изучение механизмов восприятия голоса — один из наиболее важных разделов биоакустики. Почему?

Некоторое время назад ученые обратили внимание на то обстоятельство, что далеко не все звуки, излучаемые животными, воспринимаются их собратьями. Например, в голосах мелких птиц много ультразвуковых частот, тогда как верхний порог их слуховой чувствительности, как правило, не превышает 18 кГц.

Существуют животные, у которых есть голос, но отсутствует слух (или по крайней мере он неизвестен). Так, например, с достоверностью не установлено восприятие собственного голоса у моллюсков, иглокожих, пауков, скорпионов, сольпуг и т. д.

Таким образом, воспринимающая система является тем своеобразным контрольно-пропускным пунктом, который фильтрует звуковую среду, обеспечивая использование животным лишь определенных ее компонентов, И, следовательно, изучение слуха показывает нам, какая часть звуковой среды, какие параметры голоса животное воспринимает.

Для изучения слуха применяют в основном следующие методики:

1) условно-рефлекторные, использующие в качестве условного раздражителя звуки различных параметров, а в качестве безусловного подкрепления — пищу (пищевые рефлексы) или электрический ток (оборонительные рефлексы);

2) электрофизиологические — о свойствах слуховой системы судят по тем электрическим реакциям, которые с помощью электродов регистрируются в разных ее отделах в ответ на действие звука.

С помощью этих методик ученые установили диапазон слухового восприятия животных. Для комаров он оказался равным 0,15—0,55 кГц, для гольянов — 0,025—7 кГц, для лягушек — 0,03—15 кГц, для кайманов — 0,02—6 кГц, для аллигаторов — 0,05—4 кГц, для гекконов — 0,1— 9 кГц, для голубей — 0,2—12 кГц, для скворцов — 0,1— 28 кГц, для обезьян — 0,02—22 кГц.

Способность различать частоты у гольяна оказалась равной 6%, у певчих птиц — 3%, у попугая — 0,3%.

Как же устроены у животных органы, воспринимающие звук?

В разных группах по-разному. У насекомых слуховые органы бывают нескольких типов. Самые простые имеют вид длинного волоска, соединенного с нервной клеткой. Более сложные представлены комплексом из четырех клеток. Слуховые органы кузнечиков и сверчков располагаются в голенях передних ног, открываясь наружу двумя мембранами, в полости между которыми лежат звуковоспринимающие клетки. У бабочек и цикад слуховые органы находятся в груди или первом сегменте брюшка.

Рыбы воспринимают низкие звуки с помощью боковой линии, а более высокие — внутренним ухом, располагающимся в заднебоковой части головы. В воде тело рыбы прозрачно для звука, что делает ненужным наружное ухо и среднее ухо, проводящие звуки к рецепторной клетке в воздушной среде.

В воздушной среде звук отражается от тела, и для его поглощения нужны специальные приспособления. У амфибий эти приспособления появляются в виде барабанной перепонки — тонкой и нежной мембраны, хорошо поглощающей звуки. Но для птиц и млекопитающих, слух которых еще более обостряется, одной барабанной перепонки оказывается недостаточно. Возникает необходимость в дополнительном отделе, который фокусировал бы звук на барабанную перепонку, а заодно и защищал ее от повреждений, ведь обострение слуха связано с ее утончением. Появляется наружное ухо в виде кожной раковины у млекопитающих и перьев специальной структуры у птиц. Одновременно совершенствуется и внутреннее ухо, превращаясь в длинную извитую улитку, снабженную сложным воспринимающим аппаратом — кортиевым органом.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: