Экспериментаторы установили, что змеи обнаруживают нагретые предметы, температура которых хотя бы только на 0,2 градуса выше окружающего воздуха (если их приблизить к самой морде). Более теплые предметы они распознают на расстоянии до тридцати пяти сантиметров.
В холодной комнате термолокаторы работают точнее. Они приспособлены, очевидно, для ночной охоты. Вооружась ими, змея разыскивает мелких теплокровных зверьков и птиц. Не запах, а тепло тела выдает жертву! У змей ведь слабое зрение и обоняние и совсем неважный слух (хотя и говорят: «Все тело змеи — ее ухо»!). Поэтому на помощь им пришло новое, совсем особенное чувство — термолокация.
В опытах Д. Нобла и А. Шмидта показателем того, что змея обнаружила теплую лампочку, служил ее бросок. Но ведь змея, конечно, еще до того, как бросилась в атаку, уже чувствовала приближение теплого предмета. Значит, нужно найти какие-то другие, более точные признаки, по которым можно было бы судить о тонкости термолокационного чувства змеи.
Американские физиологи Т. Буллок и Р. Каулс провели в 1952 году более тщательные исследования. В качестве сигнала, оповещающего о том, что предмет обнаружен термолокатором змеи, они выбрали не реакцию змеи, а изменение биотоков в нерве, обслуживающем лицевую ямку.
Известно, что все процессы возбуждения в организме животных (и человека) сопровождаются возникающими в мышцах и нервах электрическими токами. Их напряжение невелико — обычно сотые доли вольта. Это так называемые биотоки возбуждения. Биотоки нетрудно обнаружить с помощью электроизмерительных приборов.
Т. Буллок и Р. Каулс наркотизировали змей введением определенной дозы яда кураре. Очистили от мышц и других тканей один из нервов, разветвляющихся в мембране лицевой ямки, вывели его наружу и зажали между контактами прибора, измеряющего биотоки. Затем лицевые ямки подвергли различным воздействиям: освещали светом (без инфракрасных лучей), подносили вплотную сильно пахнущие вещества, раздражали сильными звуками, вибрацией, щипками. Нерв не реагировал: биотоки не возникали.
Но стоило к змеиной голове приблизить нагретый предмет, даже просто человеческую руку (на расстоянии тридцати сантиметров), как в нерве возникало возбуждение — прибор фиксировал биотоки.
Осветили ямки инфракрасными лучами — нерв возбудился еще сильнее. Самая слабая реакция нерва обнаруживалась при облучении его инфракрасными лучами с длиной волны около 0,001 миллиметра. Увеличивалась длина волны — сильнее возбуждался нерв. Наибольшую реакцию вызывали самые длинноволновые инфракрасные лучи (0,01—0,015 миллиметра), то есть те лучи, которые несут максимум тепловой энергии, излучаемой телом теплокровных животных.
Оказалось также, что термолокаторы гремучих змей обнаруживают не только более теплые, но даже и более холодные, чем окружающий воздух, предметы. Важно лишь, чтобы температура этого предмета была хотя бы на несколько десятых долей градуса выше или ниже окружающего воздуха.
Воронкообразные отверстия лицевых ямок направлены косо вперед. Поэтому зона действия термолокатора лежит перед головой змеи. Вверх от горизонтали она занимает сектор в сорок пять, а вниз в тридцать пять градусов. Вправо и влево от продольной оси тела змеи поле действия термолокатора ограничено углом в десять градусов.
Физический принцип, на котором основано устройство термолокаторов змей, совсем другой, чем у кальмаров.
Скорее всего, в термоскопических глазах кальмаров восприятие излучающего тепло объекта достигается путем фотохимических реакций. Здесь происходят, вероятно, процессы такого же типа, как и на сетчатке обычного глаза или на фотопластинке в момент экспозиции. Поглощенная органом энергия приводит к перекомбинации светочувствительных (у кальмаров — теплочувствительных) молекул, которые воздействуют на нерв, вызывая в мозгу представление наблюдаемого объекта.
Термолокаторы змей действуют иначе — по принципу своеобразного термоэлемента.
Тончайшая мембрана, разделяющая две камеры лицевой ямки, подвергается с разных сторон воздействию двух разных температур. Внутренняя камера сообщается с внешней средой узким каналом, входное отверстие которого открывается в противоположную сторону от рабочего поля локатора. Поэтому во внутренней камере сохраняется температура окружающего воздуха. (Индикатор нейтрального уровня!) Наружная же камера широким отверстием — тепло- улавливателем направляется в сторону исследуемого объекта. Тепловые лучи, которые тот испускает, нагревают переднюю стенку мембраны. По разности температур на внутренней и наружной поверхности мембраны, одновременно воспринимаемых нервами, в мозгу и возникает ощущение излучающего тепловую энергию предмета.
Помимо ямкоголовых змей органы термолокации обнаружены у питонов и удавов (в виде небольших ямок на губах). Маленькие ямки, расположенные над ноздрями у африканской, персидской и некоторых других видов гадюк, служат, очевидно, для той же цели.
Разведка звуком
Что делал аббат на колокольне?
етом 1793 года рано на рассвете учёный аббат Ладзаре Спалланцани залез на колокольню собора в Павии. Сумрак только начинал рассеиваться, и летучие мыши, возвращаясь из ночных полетов, прятались по разным закоулкам под сводами старой башни. Аббат ловил летучих мышей и сажал в мешок. Потом с мешком спустился с колокольни и пошел домой.
Там он их выпустил в комнате. От потолка к полу в ней были натянуты тонкие нити, много нитей, всю комнату они опутали. Выпуская каждую мышь, Спалланцани заклеивал ей глаза воском. И вот по старому залу заметались крылатые тени.
Но ни одна слепая летучая мышь не задела за нитку! Ни одна. Словно глаза им и не нужны были, чтобы видеть.
Спалланцани отпустил потом этих мышей на волю. А рано утром на следующий день опять полез на колокольню. Снова наловил летучих мышей. Среди них были и старые его знакомые — слепые зверьки. Он вскрыл их — желудки полны комаров! Значит, чтобы продуктивно, так сказать, охотиться, этим зверюшкам совсем не нужны глаза. Спалланцани решил, что летучие мыши наделены каким-то особенным, неведомым нам шестым чувством, которое и помогает им ориентироваться в полёте.
Швейцарский натуралист Шарль Жюрин узнал об опытах Спалланцани. Он повторил их; да, слепые мыши летают не хуже зрячих. Тогда Шарль Жюрин заткнул их уши воском.
Результат был неожиданным: летучие мыши перестали различать окружающие предметы, стали натыкаться на стены, точно слепые.
В чем дело? Не могут же они видеть ушами?
Спалланцани, когда узнал об опытах Шарля Жюрина, подумал вначале, что произошла какая-то ошибка. Он решил проверить, так ли это.
Спалланцани изготовил тонкие медные трубочки точно по размеру ушных отверстий летучих мышей. Кропотливая эта была работа: ведь приходилось отливать трубочки толщиной меньше миллиметра. Медные втулки вставили летучим мышам в уши, зверьки отлично летали и на препятствия не натыкались. Когда же трубочки заткнули воском, мыши «ослепли».
В чем же дело? Спалланцани знал об этом не больше своих критиков. А критиков объявилось много, и все дружно высмеивали аббата-фантазера.
Жорж Кювье, знаменитый французский анатом и палеонтолог, крупнейший авторитет в биологической науке того времени, тоже не хотел поверить, что слух имеет какое-то значение в ориентировке летучих мышей. Кювье выдвинул довольно остроумную гипотезу, которая должна была иначе объяснить таинственные способности летучих мышей.
Летучие мыши, говорил Кювье, обладают очень тонким осязанием. Особенно чувствительна у них
