Первая система безопасности, а точнее оповещения об утечке метана, в угольных шахтах не отличалась высокотехнологичностью, но была крайне эффективна. Просто в шахтах держали канареек. Если птица умирала, то это был знак всем покинуть шахту.
Угледобыча развивалась, и шахты становились все глубже. Это, в свою очередь, ставило новые проблемы. Утечки газа стали постоянной угрозой при добыче угля. Да и при нехватке кислорода шахтеры также могли погибнуть. Тогда у горняков еще не было специального оборудования, которое бы отслеживало уровень содержания разных (в том числе и опасных для человека) газов в воздухе. То есть невозможно было определить, когда уровень кислорода опасно падал.
Но решение проблемы было найдено. Шахтеры стали брать с собой под землю канареек. Эти птицы удивительно чувствительны к угарному газу. Если канарейка умирала, то утечка газа была на лицо и шахтеры незамедлительно поднимались на поверхность.
Маленькая ярко-желтая птичка стояла на страже жизни шахтеров. Благодаря крайне чувствительному метаболизму птицы вели себя по-разному в зависимости от процентного содержания метана и угарного газа в воздухе. Если уровень кислорода был оптимален, то птицы весело пели и чирикали. А если канарейка замолкала и начинала раскачиваться на жердочки, а потом падала замертво, то это означало всегда одного и то же – уровень угарного газа опасно поднялся. Это помогало предотвращать взрывы и спасать жизни.
Помимо канареек в некоторых шахта использовали мышей, но птицы более явно реагировали даже на небольшое содержание угарного газа в воздухе. Именно по этой причине шахтеры предпочитали брать с собой в забой именно канареек.
На протяжении нескольких веков британское горное законодательство в обязательном порядке предписывало держать в шахтах канареек для обнаружения газа. Птичек использовали в такой роли до 1986 года, а соответствующая статья оставалась в правилах безопасности для горных работ вплоть до 1995 года.
Многие угольные компании и Великобритании специально разводили канареек либо покупали отбракованных птиц в зоомагазинах. В основном использовались самки канареек, из-за менее красивого пения стоившие дешевле. Для компаний это было выгоднее, чем обеспечивать шахтёров дорогостоящими лампами Деви.
Помимо шахтёров канареек часто использовали горноспасатели, спускавшиеся в аварийные шахты. С их помощью они обнаруживали загазованные выработки, чтобы перенаправить туда воздушную струю. При этом птички не обязательно погибали. Вынесенные на свежий воздух, они приходили в себя и использовались повторно. Позже стали применяться специальные безопасные клетки. При обнаружении газа они герметично закрывались, а внутрь пускался кислород, что позволяло канарейке выжить.
Даже в наши дни ещё не существует прибора, так же тонко и быстро реагирующего на присутствие газа, как организм канарейки.
Прошло время. На место маленьких птичек пришли высокие технологии. Но мы должны помнить о подвиге канареек, которые многие десятилетия умирали в угольных шахтах, но спасали жизнь человеку.
Учитывая фантастическую чувствительность живых организмов к различным химическим соединениям, можно попытаться не моделировать их, а прямо, непосредственно подключить к электронным схемам. Как здесь не вспомнить стихотворение Н. Заболоцкого под названием "Царица мух":
Муху странную бери,
Муху в банку посади,
С банкой по полю ходи,
За приметами следи.
Если муха чуть шумит -
Под ногами медь лежит.
Если усиком ведет -
К серебру тебя зовет.
Если хлопает крылом -
Под ногами злата ком.
О высокой чувствительности насекомых знали уже средневековые схоласты и даже пытались использовать их при отыскании кладов или месторождений драгоценных металлов. Именно писания одного из них и вдохновили поэта Н. Заболоцкого к созданию стихотворения. Звали его Агриппа Неттесгеймский (он жил в начале XVI века). Каких только легенд не ходило об этой странной личности. Вплоть до того, что якобы он даже мог вызывать к себе дьявола. Он действительно отыскивал и клады, и месторождения драгоценных металлов и проводил необычайные алхимические опыты. Не исключено, что в его руках были секреты использования "живых приборов". Агриппа знал, что древние индусы отыскивают клады с помощью какой-то таинственной мухи, он назвал ее царицей мух. Мало того, сам он, видимо, имел такую муху и даже оставил рецепт, как обращаться с ней: "Когда будете иметь в своем распоряжении одну из таких мух, посадите ее в прозрачный ящичек. Ее помещение надо освежать два раза в день и давать ей растение, на котором ее поймали.
Она может жить при таких условиях почти месяц. Чтобы узнать направление скрытых на глубине сокровищ, надо, чтобы была хорошо установившаяся погода. Тогда, взяв ящичек с мухой, отправляйтесь в путь, постоянно подсматривая и подмечая ее движения. Если в недрах скрыты драгоценные камни, вы заметите содрогание в лапках и усиках. Если же будете находиться над местом, содержащим или серебро, муха замахает крыльями, и чем ближе вы будете, тем сильнее будут ее движения. В том случае, если там находятся неблагородные металлы - медь, железо, свинец и прочие, муха будет ходить спокойно, но тем быстрее, чем ближе к поверхности они находятся".
Н. Заболоцкий вспоминает, что подобные курьезные предания он слышал и в русских деревнях.
Может быть, можно по описаниям Агриппы определить вид мухи, о котором идет речь? Имея в руках такую муху, нетрудно проверить правдоподобность опытов схоласта. Пусть мало шансов, что "кладоискательный прибор" заработает. Но вдруг... Агриппа пишет, что таинственная муха величиной с крупного шмеля любит садиться на водные растения. Мало сведений, но какая-то нить в руках есть. Вся трудность в том, что мух и их родственников 80 000 видов. Видимо, Агриппа ничего не знал еще о мимикрии: существуют, например, бабочки, принявшие вид мух. Где гарантия, что именно не одну из них содержал у себя средневековый ученый.
Современные ученые занялись исследованием "живых приборов", их колоссальной чувствительности еще в 20-е годы. Известный уже в то время биолог Н. К. Кольцов даже организовал лабораторию физико-химической биологии. Вот один из опытов, проведенный в ней. В большой, на 200 литров, аквариум, наполненный водой, помещались одноклеточные существа-сувойки. Их можно увидеть в микроскоп. Они похожи на колокольчики, сидящие на тонких ножках. При воздействии на сувоек неблагоприятных факторов ножки быстро сворачиваются в пружинки, а сам колокольчик закрывается. Кольцов добавлял в сосуд лишь одну каплю слабого раствора с ионами кальция. Через некоторое время (его всегда можно было рассчитать) первые ионы достигали сувоек. И их ножки тотчас же сворачивались. Значит, эти существа способны реагировать на отдельные заряженные атомы вещества.
В научных журналах того времени можно найти описание другого опыта Н. К. Кольцова. В банку с водой, где сидит лягушка, опущено золотое кольцо. И через некоторое время ее брюхо становится розовым. Кровеносные сосуды расширились и стали просвечивать сквозь тонкую кожицу. А много ли за это время растворилось в воде? Ничтожное количество.
Изучением чувствительности живого увлекся и фармаколог Н. П. Кравков. В 1926 году его труд о действии лекарственных препаратов посмертно был удостоен Ленинской премии. В опытах Кравкова индикатором тоже были кровеносные сосуды, но только не лягушки, а кроличьего уха. В ухо, отрезанное от тела животного (точнее, в кровеносные сосуды), лаборант впрыскивал физиологический раствор. Пройдя по системе сосудов, жидкость вытекала через открытые концы вен, и ее капли падали на чашку очень точных весов.
Когда в раствор добавляли немного адреналина, сосуды сужались, скорость истечения капель уменьшалась. "Живой прибор" работал безукоризненно. Самое любопытное, что он сигнализировал о некоторых веществах даже на расстоянии. Стоило поднести к уху свинцовую пластинку - и эффект был таким же, что и при введении раствора с адреналином.
Биолог А. Л. Чижевский сконструировал сверхчувствительный аппарат, который предупреждал о всплесках солнечной активности за неделю до их появления. Главной "деталью" прибора были бактерии, способные изменять свою окраску. На что они реагируют - на изменение электромагнитных полей или летящие от солнца частицы - до сих пор не выяснено.
Многие специалисты скептически относятся к созданию "живых" и "полуживых" приборов. Конечно же, инженеры не сомневаются в высокой чувствительности бактерий, мух, рыб и лягушек, их волнует другое - можно ли однозначно определить, что живой организм реагирует именно на изучаемое вещество. Сколько реакций у различных растений и животных на воздействие внешней среды? Ответ может получиться очень размазанным. А физический прибор всегда покажет правильный ответ, если он исправен и точно проградуирован.
Это вполне понятное сомнение. Конечно, прибор должен гарантировать воспроизводимость результатов при повторных измерениях. Биологи отдают себе в этом отчет и уже пытаются преодолеть эту трудность. Так, взят на вооружение условный рефлекс.
Скажем, у рыб условный рефлекс формируется на отдельные молекулы примеси веществ, попавших в воду. При попадании исследуемых концентраций веществ в воду рыбу можно научить уходить от сетки, через которую пропускается ток. А как доказать, что рыба реагирует именно на это вещество, а не на какой-либо другой раздражитель? Стереть память к этому веществу. Возможно ли это? Вполне. Найдено, что, если карасю после обучения ввести антибиотик пуромицин, он забудет рефлекс на это вещество, хотя все другие рефлексы у него сохранятся.
Сейчас способы регистрации биопотенциалов достигли такого совершенства, о которых в 20-е годы приходилось только мечтать. Теперь экспериментаторы научились отводить биотоки как от нервных ядер и узлов, так и от отдельных клеток. С помощью тончайших платиновых и электродов можно снимать потенциалы с оболочек клеток и с нервных волокон. Так что подключиться к "живому прибору" или отдельному его датчику не представляет особого труда, хотя это ювелирная работа, выполняемая под микроскопом. Современным электрофизиологам удается регистрировать разность потенциалов порядка десятых долей милливольта.
На службе биологов уже стоят микроскопические по размерам световоды, фотосопротивления и фотоэлементы, с помощью которых можно следить за изменением цвета бактерий и формы клеток. А их можно применять как отдельные узлы "живых" или "полуживых" приборов.
Возможно, применение электронных и живых узлов даст новое поколение измерительной аппаратуры, способной избавиться от посторонней информации и различных помех. Сколько приходится ставить различных фильтров в приборах, чтобы выделить, например, нужное вещество, а это все усложняет анализирующие устройства и удорожает их. В то же время живые организмы умеют с помощью своих "датчиков" отсеивать лишнюю информацию. Так, глаз лягушки, особенно сетчатка, выбирает только нужные для животного сведения. Подобные механизмы переработки информации найдены в анализаторах животных, занимающих другое систематическое положение. Например, насекомые и пауки прекрасно "понимают" показания своих органов чувств. Органы обоняния у паука находятся не на голове, а на ногощупальцах (педипальпах) и кончике брюшка. Природный водоем паук обнаруживает на большом расстоянии. Но не находит банку с дистиллированной водой, поставленную почти рядом. По-видимому, пауки реагируют на ничтожные примеси солей в воде.
Говорят, что на вкус и цвет товарищей нет. Но ни одну муху не проведешь на сахарине. Она уверенно отличит его от сахара, прикоснувшись к порошку лапками. Оказывается, пространственный анализ веществ и их химический состав муха определяет одним только прикосновением лапок. Попробуем представить себе и биоприбор - отведем с помощью электродов потенциалы с нервных клеток мухи, а после усиления передадим на осциллограф, на экране которого каждому веществу будет соответствовать определенная осциллограмма. Имея набор кривых, полученных ранее от различных веществ, можно за одну минуту исследовать несколько веществ.
Недавно группа сотрудников кафедры энтомологии биологического факультета МГУ предложила способ записывать на осциллографе сигналы, идущие от вкусовых щетинок самки комара-пискуна. Оказалось, что любому химическому соединению соответствует строго определенная последовательность электрических импульсов. И это при концентрации в сотые доли миллиграмма в одном литре воды! Ученые ищут ключи к расшифровке осциллограмм. Если поиски будут успешными, можно надеяться на создание средства эффективного экспресс-анализа для химических лабораторий.
Науке известно 600 видов животных и 400 видов растений, выполняющих роль барометров, индикаторов влажности и температуры, предсказателей бурь и штормов.
Перед дождем выползают на берег пресноводные раки, перед бурей морские крабы также ведут себя. Мухи и осы перед ненастьем залетают в окна домов, пчелы сидят в улье и гудят. Если на лугу не видно бабочек-крапивниц, значит, через несколько часов начнется ливень. Кузнечики своим усиленным стрекотанием сообщают о хорошей погоде, на следующий день.
Посаженная в стеклянную банку с водой обычная пиявка, может стать настоящим барометром. К хорошей погоде она спокойно лежит на дне. Перед ненастьем присасывается к стеклу, ближе к поверхности, иногда даже немного высовывается из воды. Перед грозой она нервно плавает.
Люди заприметили, что накануне землетрясений, змеи и ящерицы покидают норы, птицы становятся беспокойными, коровы мычат, жалобно и надрывно блеют козы и овцы, глубоководные рыбы всплывают к поверхности. И сигнализируют они об опасности, за несколько дней до нее. Каким же образом им это удается? Есть предположение, что перед землетрясением увеличивается количество подземного газа радона. С больших глубин он поднимается к верхним слоям. Животные и растения ощущают это и соответственно реагируют. К тому же в земной коре происходят сильные электромагнитные колебания, к которым представители фауны весьма чувствительны.
Хотя человек и придумал много разных приборов, не нужно забывать о живых барометрах и термометрах. Внимательно приглядывайтесь к ним, узнавайте их повадки, ведь они не знают, сбоя и поломок.
Современные технологии позволяют отслеживать первые малейшие колебания земной коры, ее деформацию, изменение уровня грунтовых вод. Все это косвенные признаки, не дающие информации о времени наступления катастрофы. Точное же время можно установить за 10-15 секунд до его начала. Что уже не может помочь своевременной эвакуации людей из опасной зоны.
А вот начинают чувствовать приближение катастрофы гораздо раньше, проявляя признаки беспокойства, которые усиливаются по мере приближения землетрясения или цунами.
Животные, как дикие, так и домашние, начинают странно себя вести, почувствовав приближение опасности. У них встает дыбом шерсть, кошки громко мяукают, собаки воют и кусаются, кролики бегают по клеткам, коровы испуганно мычат. По мере приближения опасности, или находясь ближе к ее эпицентру, предпринимают попытки спастись, точно выбирая безопасные места. Их действия идеально правильны, как в учебнике по безопасности жизнедеятельности.
Так кошки уходят на открытые пространства, унося котят. Норные звери покидают свои норы. При угрозе цунами поднимаются вверх на холмы или удаляются от берега на безопасное расстояние. Перед землетрясениями бегемоты выходят на сушу, а перед цунами уплывают на глубину, чтобы их не выбросило гигантской волной.
В 2004 году в Тайланде за несколько часов до цунами целое стадо антилоп в панике убежало с побережья на ближайшие холмы, слоны кричали, разрывали цепи и убегали на возвышенности. Фламинго оставили низины, в которых традиционно живут и питаются, и улетели на возвышенности. Из 2000 обитателей одного из индийских заповедников во время цунами в декабре 2004 года погиб лишь один дикий кабан.
Сегодня ученые многих стран изучают возможность прогнозирования катастроф, основываясь на поведении животных. Большое внимание этому уделяется в Китае и Японии.
Японские древние легенды гласят, что мир создал сом. И, когда нарушают законы природы, сом начинает волноваться, бить хвостом и плавниками, что обязательно влечет за собой землетрясение.
Сегодня Токийские ученые изучают поведение сомов перед катастрофами, и утверждают, что сомы действительно проявляют признаки беспокойства накануне землетрясений.
На японских кораблях следят за поведением находящихся в аквариумах маленьких рыбок. Их поведение подсказывает, что приближается шторм.
Китайские ученые имели опыт всенародного отслеживания нестандартного поведения домашних и диких животных, что позволило в 1975 году в провинции Ляопин эвакуировать большое количество людей за несколько часов до землетрясения. Пока это единственный случай, когда результатом наблюдений за поведением животных стали конкретные действия по предотвращению гибли людей.
Ученые пока не могут дать точный ответ на вопрос, каковы механизмы чувствительности животных. Безусловно, они более тонко могут чувствовать совсем незначительные изменения в магнитном поле земли, электрическом поле, изменения давления воздуха и уровня шума, запах газа, идущий из недр земли.
Науке известны случаи, когда предугадывали схождение лавин.
Во время извержения вулкана Мон-Пеле на острове Мартиника за 30 секунд был уничтожен город Сен-Пьер, погибло 300 тысяч жителей и… только одна кошка. Домашние покинули город за несколько дней до катастрофы!
В Англии есть памятник кошкам. Во время Второй Мировой войны они своим поведением предупреждали о бомбардировках.
Эти, и многие другие факторы, дают право говорить не только о более тонких аппаратах чувствительности животных, но и о наличии у них некоего шестого чувства. Возможно именно оно помогает им абсолютно точно оценивать степень грозящей опасности, находить безопасные места, принимать решения в обстановке угрозы жизни, помогать людям.
Кстати, тоже наделены определенной чувствительностью, и в преддверии катастроф у человека учащается пульс, возбуждается нервная система. Но эти признаки могут быть вызваны чем угодно, и потому не могут быть использованы при прогнозировании катастроф. Исследования же поведения животных могут принести ощутимую пользу людям. Для этого нужно быть чуть-чуть более внимательными к окружающему нас миру и его обитателям. Которые инстинктивно или сознательно предупреждают нас об опасности, и, частенько, показывают путь к спасению.
При помощи сверчка можно определить температуру в помещении. Чем теплее – тем быстрее они стрекочут. Если сосчитать сколько звуков издает сверчок за 14 секунд и прибавить сорок, то получится температура помещения по фаренгейту.
В Южной Америке издавна следят за поведением стрекоз. Эти насекомые сбиваются в стаи и улетают перед ураганом.
Пингвины ложатся на снег и направляют свои клювы в ту сторону, откуда грядет ненастье.
Пчелы залепляют леток на голодную зиму или оставляют его открытым, если зима будет теплой.
Медведь устраивается в берлогу тем выше, чем более снежной будет зима, и, следовательно, более высокий паводок.
Перед дождем муравьи забираются повыше, коровы ложатся, лягушки чаще квакают, а кольца овечьей шерсти распускаются.
Почему крысы бегут с корабля?
Во все времена, если моряки замечали, что крысы покидают корабль перед отплытием, это считалось дурным знаком. Корабль, покинутый грызунами, непременно попадал в шторм или натыкался на рифы. Каким образом хвостатые чувствуют опасность? Современная наука пока не может этого объяснить. Согласно одной из версий, крысы чувствуют низкочастотные колебания, которые происходят в водной среде незадолго до начала шторма. Подобными способностями обладают медузы – на краю купола у них расположены органы слуха, чувствительные к колебаниям. Купол, подобно рупору, усиливает низкочастотные звуки, что позволяет медузам вовремя уйти на безопасную глубину.
Однако в случае с крысами все далеко не так очевидно. Еще во время Второй мировой войны было замечено, что грызуны предчувствуют не только надвигающийся шторм, но и другие несчастья, которые ожидают корабль в будущем. Например, торпедные атаки. В то время в Мурманске было предпринято целое расследование – военное начальство пыталось выяснить, почему моряки то и дело пытаются перевестись с одного корабля на другой, порой хуже вооруженный и менее быстроходный. Оказалось, что пытаются покидать корабли вслед за крысами: моряки заметили, что суда, брошенные грызунами, непременно встречаются с немецкими подлодками и никогда не возвращаются в порт назначения. Несмотря на попытки командования доказать, что крысы не могут знать будущего, любой ценой старались перевестись с обреченного судна.
Каким образом крысам удавалось предвидеть гибель кораблей – загадка. Еще один пример, подтверждающий феноменальные способности грызунов, – массовый исход крыс из Сталинграда незадолго до того, как город подвергся немецкой атаке.
Живые локаторы
Способностью предчувствовать приближение беды обладают не только крысы. Звание «живых локаторов» по праву досталось домашним кошкам. Во время Второй мировой войны мурок использовали в качестве предсказателей авиаударов. Перед вражескими налетами кошки вели себя необычно – шипели, прятались, пытались покинуть дома. Хозяева смекнули, что странное поведение домашних любимцев предупреждает о необходимости отправляться в бомбоубежище. За свои необыкновенные способности кошки даже получали специальную награду. В военное время в Великобритании и Франции кошкам, которые помогли спасти человеческие жизни, вручали медаль с гравировкой «Мы тоже служим Родине».
Кошачьи способности предвидеть катастрофы используются и по сей день. Так, в сейсмоопасных районах трудно найти дом, в котором не было бы кошки. Жители опасных мест заметили, что мурки знают о будущих землетрясениях и извержениях вулканов не хуже ученых.
Но что же чувствуют кошки? По одной из версий, они обладают более тонким, чем у людей, слухом, поэтому могут улавливать микросейсмические колебания в земной коре, по другой версии – чувствуют изменения магнитного поля земли перед извержением вулканов или подземными толчками. Однако ни та, ни другая версия так и не нашли подтверждения. Скептики же и вовсе считают, что все описанные примеры, когда предупреждают людей о надвигающейся беде, – не более чем случайность.
Но, несмотря на то, что удивительные способности животных так и не получили подтвержения от официальной науки, стараются использовать такие приметы. Так, в 1975 году, заметив необычное поведение обитателей зоопарков и домашних любимцев, китайские власти эвакуировали население целого города, который вскоре был полностью разрушен семибалльным землетрясением. Такая «наблюдательность» животных позволила спасти более 90 тысяч жизней.
Хозяин, я с тобой!
Кошки, собаки, грызуны способны предчувствовать не только природные катастрофы, но и беду, угрожающую хозяину. Так, в , Канаде и Европе существуют специальные школы для собак, где животных обучают помогать людям, страдающим эпилепсией. Собаки могут предчувствовать надвигающийся приступ по незначительному изменению запаха, цвета кожи и величины зрачков хозяина. Специально тренированные не дают своим владельцам перед началом припадка выйти на проезжую часть, подставляют тело под падающего хозяина и «напоминают» человеку о том, что нужно заблаговременно лечь или сесть. Собак также обучают сидеть рядом с потерявшим сознание хозяином и оберегать его от грабителей.
Один из таких псов – пудель по кличке Сейко – не раз спасал жизнь своей хозяйке Сью Хофман, уберегая ее от падений на автостраде. А однажды Сейко почуял, что с хозяйкой случилась беда в ванной. Громким лаем пудель позвал на помощь родных Сью, тем самым не дав ей утонуть.
Есть примеры и того, когда чувствуют угрожающую человеку беду на расстоянии. Описан случай, когда кот пришел на кладбище, чтобы сказать последнее «прости» хозяину, разбившемуся на машине в другом городе. В день похорон усатый друг уселся рядом с могилой, будто зная, кому она предназначена.
Другой кот, по кличке Оскар, в свое время живший в одном из американских домов престарелых, получил зловещее имя умеющего чуять смерть. Обычно дикий и нелюдимый, он неизменно приходил к постели пациента, которому суждено было умереть. По свидетельствам медсестер, Оскар никогда не ошибался. Когда его силой пытались выставить из палаты с обреченным, он начинал истошно мяукать и царапать дверь. Что заставляло Оскара вести себя подобным образом, неизвестно.
Спасибо за интерес. Оценивайте, комментируйте, делитесь, подписывайтесь.
Сотрудничество растений - это ключ к повышению их шансов на выживание. Как выяснилось, растения способны предупреждать о приближении опасности при нападении хищников, засухи, засолённости почвы.
Когда гороховое растение находится в подавленном или стрессовом состоянии, это свидетельствует о сухости или засолённости окружающей среды. Оно сообщает об этом своим соседям, и те, по типу «испорченного телефона», передают информацию более отдалённым соседям. Вскоре, благодаря установленным связям, удалённые растения так же получат предупреждение и смогут подготовиться к ситуации заранее. Координация и сотрудничество растений повышают возможность их выживания в сложных условиях.
Для изучения связей между растениями гороха группа исследователей из университета Бен-Гурион под руководством профессора Ариэля Новопланского ограничила возможности контактов между растениями. Оказалось, что информация о дискомфорте от «информирующего» растения передаётся «принимающему» по корневой системе. В своём интервью газете «Великая Эпоха» профессор Новопланский сказал, что до сих пор неясно, нужно ли для контакта непосредственное соприкосновение корней. «Я думаю, что оно не нужно, но чтобы убедиться в этом, потребуются дальнейшие эксперименты».
Новопланский поведал, что явление общения растений между собой не новое, он знаком с ним уже несколько десятилетий. Однако впервые доказано, что даже растения, не испытывающие дискомфорт, передают сообщения другим растениям. «Особенность этого опыта в том, что он демонстрирует образование линии связи», - добавил профессор.
Воздушная связь
Кроме передачи информации по корневой системе, имеются и другие каналы связи. Предыдущие исследования показали, что растения передают сообщения путём выброса в воздух летучих веществ. «Возьмём в качестве примера атаки насекомых, - говорит Новопланский. - Растения выделяют летучие вещества, которые поглощаются другими растениями, даже если они находятся далеко, и те начинают выделять токсины, препятствующие атакам насекомых».
Результаты исследований, проведённых под руководством профессора Ричарда Карбана, опубликованные в июне 2009 года, говорят о том, что растение полынь тоже способно предупреждать об опасности. Исследователи из Калифорнийского университета обнаружили, что полынь излучает в воздух летучие вещества, предупреждая тем самым других членов семейства об опасности налёта кузнечиков.
По сообщению прессы, профессор Ричард Карбан и его коллеги обнаружили, что после того как ими были преднамеренно обрезаны листья одного растения полыни, соседние растения не были повреждены в течение всего вегетационного периода. Растения, находящиеся в радиусе до 60 сантиметров, меньше подвергались налёту саранчи, чем растения, не получившие предупреждение.
Исследователи полагают, что соседние растения, получившие предупреждение, изменили свои свойства, став менее привлекательными для саранчи. «Растения не только реагируют на сигналы, поступающие от надёжного окружения, но и сами сигнализируют соседним растениям и различным организмам, таким, как опылители, травоядные животные и враги тех травоядных животных», - объясняет Карбан.
Растения изучают и запоминают
Профессор Новопланский говорит об ещё одном новшестве в исследовании - об определении вида опасности, о которой предупреждают растения. «До настоящего времени были описаны случаи подачи сигналов опасности, предупреждающих о хищных нападениях. Сегодня мы исследуем случаи засухи, засолённости почвы и другие».
Процесс обработки и передачи информации заключается в распознавании состояния стресса и предупреждения об опасности. «Обработка информации возможна, когда получены данные от окружающей среды, - объясняет Новопланский. В действительности, обработка информации, позволяющая выявить и предвидеть ситуацию, наблюдается так же у многих других живых существ. Бактерии и растения занимаются обработкой информации. Мозг для этого не нужен», - говорит учёный.
Не всегда обработка конкретной информации вызывает немедленную реакцию растений. Иногда это относится к более длительному периоду. «Растение способно запоминать. Например, если его семена подвергались определённым воздействиям, впоследствии это отразится на его поведении. Так растения демонстрируют свои способности к восприятию, - добавляет Новопланский. - Растение способно изучать, вспоминать и использовать поступающие сигналы. Особо примечательно, что для этого не нужен ни мозг, ни нервы».
ОТ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ НАС СПАСУТ ТОЛЬКО КОШКИИстории о необычных способностях кошек предсказывать природные бедствия и изменения в погоде известно давно. Обычно кошки ведут себя странно перед бурями, извержениями вулканов, землетрясениями и даже, как это было замечено во время Второй мировой войны,перед налетами авиациию
Во всех подобных случаях кошки резко преображаются. Одни беспричинно сильно возбуждаются, мечутся по комнатам, скребут когтями двери, пытаются вырваться из дома. Другие дрожат и громко мяукают (т ак было, к примеру, в середине апреля 1902 года, когда вершина горы вулкана Монтань-Пеле острова Мартиника после 50 лет спячкиначала сильно куриться.В конце апреля вулкан взорвался. Хватило нескольких секунд, чтобыгород Сен-Пьер, расположенный у подножья вулкана, исчез под огромным черным саваном. Все обитатели города погибли менее чем за минуту. В живых остались только кошки, расставшиеся со своими хозяевами заблаговременно, не дожидаясь, когда взорвется Монтань-Пеле).Третьи, скотятами, переносят их в другое место и прячут, где только возможно.
Также очевидцы рассказывали, как кошка перетаскивала котят из той части дома, которая позднее оказывалась разрушена потопом, селью или лавой, в безопасную. Так было во время землетрясения в Калифорнии в 1979 г. Аналогично поступили кошки, обитавшие перед землетрясением 5 октября 1948 года в Ашхабаде.
в 1973 году, за сутки до извержения вулкан Хельгафелдля (Исландия), все кошки дружно покинули близлежащие города. "Если вулкан вновь задумает "поговорить",- шутят теперь жители возродившегося из пепла Вестманнаэйяра,- нас об этом заранее предупредят наши кошки"
Ориентируясь на поведение кошек и других животных, удалось спасти население целого города в Китае в 1975 г, когда город эвакуировализа 24 часа до землетрясения, которое полностью город разрушило.
Наш знаменитый «укротитель» кошек Дмитрий Куклачев в одном интервью рассказал, как однажды, на гастролях в Японии, его четвероногие артисты спаслиему и всему коллективу театра жизнь.. «Перед спектаклем я зашел проведать кошек. Они у нас жили в комнатах - в каждой по несколько животных. Захожу и вижу, что кошки начинают себя как-то неадекватно вести: кто-то начинает кричать, кто-то волноваться, а за такое время до спектакля обычно они все спокойные. Я в другую комнату - то же самое. Я - к переводчику. Сообщаю ему, что срочно нужен ветеринар. И когда я описал ему ситуацию, он сказал: «Срочно все выходите на улицу!» Не объясняя причин. Мы похватали кошек - кого в переноску, кого взяли на руки - и выскочили на улицу.
Стоим, проезжая часть рядом, едут японцы, смотрят на нас. А мы с кошками на руках, на плечах и в переносках. Так и стояли, как белые вороны, минут десять. Я спрашиваю у переводчика: «Что случилось-то?» Он отвечает, что сейчас должно произойти землетрясение, а животные хорошо это чувствуют. Если в течение получаса ничего не произойдет, вернемся в помещение. И только мы решили вернуться назад, произошло четыре сильнейших подземных толчка. Здания не были разрушены, они все сейсмически устойчивые. Но внутри практически вся мебель и часть стен были поломаны. Если бы мы все остались в этом помещении, то увечья получили бы точно. Вот такая история, связанная с кошками, спасшими наши жизни».
Существует несколько теорий по поводу того, каким образом кошкам удается предсказывать подобные происшествия. Во время грозы образуется большое количество электрических разрядов, которые порождают электромагнитные волны, распространяющиеся через атмосферу на сотни миль. Воздух заряжается положительными ионами, которые, как полагают ученые, влияют на концентрацию определенных химических веществ в головном мозге. В результате некоторые люди страдают головными болями перед грозой. Кошки во много раз чувствительней к этим ионам, и, соответственно, изменения в их мозге происходят более значительные.
Ефим Фиштейн: Мы продолжаем рассказывать об изучении коммуникаций у животных. Многие животные умеют предупреждать своих сородичей об опасности. Однако, что стоит за этими сигналами – выражение состояния тревоги или информация об источнике угрозы? Оказывается, это зависит от степени развития вида, как мы видим на примере сусликов и других млекопитающих, объясняет кандидат биологических наук Владимир Фридман. С ним беседуют Ольга Орлова и Александр Марков.
Ольга Орлова: Владимир, мы уже в прошлой передаче говорили о том, что у некоторых животных звуковой сигнал помимо обозначения какого-то смысла может одновременно заключать в себе какое-то действие. На каком примере это можно увидеть?
Владимир Фридман: На примере предостерегающей сигнализации сусликов, крике об опасности можно видеть, как стимулы, выражающие состояние, так называемые сигналы состояния, превращаются в сигналы о ситуации, скажем, о разных типах хищников.
Ольга Орлова: Покажите, как это выглядит у сусликов, что происходит? То есть разные виды крика?
Владимир Фридман: Скажем, у примитивных видов сусликов есть два основных крика об опасности – свист и щебет. Кажется, что свист – это реакция на хищных птиц, которые могут быстро приблизиться и напасть, а щебет на млекопитающих, которые идут и, соответственно, надо насторожиться. Во всяком случае чаще всего тот и другой типы криков встречаются в этой ситуации. При этом между крайними вариантами свистом и щебетом есть вся гамма переходов у примитивных видов. Однако эксперименты показывают, что если, например, наземный хищник выскочит резко или, например, в суслика бросить шапкой, сделать другое резкое движение, он свистит.
Александр Марков: Как на птицу.
Владимир Фридман: Да, как на птицу. И наоборот, если птица спокойно парит в небе где-то далеко, он щебечет. То есть более детальный анализ показывает, что эти два альтернативных типа крика - это выражение разных состояний. Опасность далеко и надо лишь насторожиться и опасность близко, надо немедленно скрываться. Соответственно если опасность с воздуха, которая обычно приближается очень резко, спокойно парит вдалеке, то он щебечет. То есть более подробный анализ показывает, что совпадение разных типов криков с разными опасными объектами, оно кажущееся и два типа крика отражают два состояния животного.
Ольга Орлова: То есть быстрое приближение или медленное приближение.
Владимир Фридман: Разные уровни страха. И более подробный анализ, проведенный Даниилом Блюмштейном, показывает, что в общем-то тут сигнализация идет механически. Появление опасного объекта с определенной скоростью вызывает определенное чувство страха, стресса, соответственно у животного изменяется его вегетативная ситуация, гормональное состояние, и он выдает тот крик, который является выражением этого состояния. Это у видов более примитивных.
Александр Марков: Но другие суслики понимают значение этих звуковых сигналов?
Владимир Фридман: Для этих видов, только если видят животного. То есть если проиграть этот крик, то реакция неспецифическая, они настораживаются, смотрят. Но собственно уход в нору, нужный способ затаивания, только если они видят кричащих животных.
Ольга Орлова: Имеется в виду, если они видят кричащих сусликов?
Владимир Фридман: Других сородичей.
Ольга Орлова: То есть если они увидели, что другой суслик кричит, тогда они понимают и тогда они уходят в нору. Но если они только слышат звук, если они видят кричащего партнера или просто сородича - это уже много.
Владимир Фридман: Если они сами отслеживают ситуацию. А вот у видов более продвинутых, с одной стороны тут достаточно крика, чтобы суслик адекватно среагировал.
Ольга Орлова: То есть просто звука.
Владимир Фридман: Те же самые два типа крика есть свист и щебет, поскольку виды родственные, они гомологичны свисту и щебету у видов более примитивных, но тут уже альтернативные типы криков четко соответствуют альтернативным типам опасных объектов. Один крик на опасность с воздуха, другой крик на опасность с земли, как бы ни варьировалось состояние особи, как бы он ни был напуган. Вот тут уже сигнал превращается в знак, обозначающий альтернативные категории опасных ситуаций. Для животного они значимы. И этот знак он произволен, как, знаете, в человеческой коммуникации в том плане, что он независим от мотивационного состояния. Как бы ни менялся уровень возбуждения, размер животного, а это тоже влияет, реакция на опасность, сигнал, как говорят этологи, эмансипирован от мотивационной подосновы. И соответственно, из пантомимы, которая с одной стороны выражает внутреннее состояние, а с другой стороны действует на партнера в правильную сторону, скажем, моя агрессия заставляет его подчиниться, моя тревога заставляет его тревожиться и убегать. Вот тут этого нет. Тут сигнал обозначает разные категории опасной ситуации. Когда животное слышит только свист, само не видит ситуацию, оно с одной стороны адекватно реагирует и ретранслирует этот сигнал. Тут в общении участвуют не двое взаимодействующих, как в случае сигналов мотивационных, а все сообщество.
Ольга Орлова: То есть если суслик один услышит тревожный сигнал, то он его потом передает.
Владимир Фридман: Старается во всяком случае. Поскольку если ситуация опасная, они должны выбирать между кормлением, ретрансляцией и бегством, прерывать кормление невыгодно, постоянно отслеживать опасность вокруг не будешь. Соответственно в этой ситуации сигналы очень полезны. Шелли и Блюмштейн работе 2005 года показали, что практически во всех ветвях наземных беличьих, которые ведут дневной образ жизни, живут колониями как суслики, как луговые собачки, как земляные белки, у низших обезьян, у мартышковых, у некоторых лемуров, у многих птиц внутри клаксонов в роду идет эволюция от сигналов состояний к сигналам, имеющим внешнего референта, можно назвать категориальным сигналом.
Александр Марков: Категориальный сигнал, чем он отличается просто от слова? Как суслик говорит «опасность с воздуха» - это свист. Или «опасность с земли» - это будет щебет. Это по сути дела абстрактные символы получаются.
Владимир Фридман: От слова отличается тем, что мы слова умеем видоизменять и вкладывать в них новый смысл. А тут нет, это система специализации вида специфична и какой бы опыт ни приобрело животное помимо общения этими криками об этих категориях хищников, оно не может этот свой опыт добавить и, соответственно, обогатить значениями сигнала. Например, были очень интересные опыты Ньюмана и Уоренса, которые брали два вида макак или два вида беличьих обезьян. У них есть такая же дифференцированная система предупреждения об опасности. Они детенышей воспитывали в стаях другого вида, они вырастали, кричали они свои типы криков. При этом, поскольку обезьяны и макаки животные умные, они прекрасно понимали друг друга, то есть они понимали, какие крики другого вида какие типы опасности обозначают. Виды родственные и вольный кракт одного вида прекрасно был приспособлен для издавания звуков другого, если бы они умели и хотели подражать. При этом они прекрасно подражают телодвижениям друг друга, визгу, неспецифическим звукам. Но они всегда обозначали опасность своими криками.
Александр Марков: То есть врожденные, они не слышали ни от кого этих криков.
Владимир Фридман: Именно. То есть это именно такая симеосфера, которая присуща виду, как между игроками в шахматы или домино есть доска с фигурками, и они общаются друг с другом не непосредственно, а с помощью ходов, делаемых этими фигурками. Вот разумно демонстрация особей рассматривать не как телодвижения животного, ведь доска принадлежит и фигурки не отдельным игрокам, а некоей системе – игра, игровая арена, видовые уместно рассматривать, как относящиеся к видовому уровню. Единственная сложность, что поскольку у животных нет промышленности, которая бы изготавливала им фигурки, то приходится часть телодвижений животного зарезервировать не на выражение собственных эмоций, собственной мотивации, а на складывание видовых знаков для общения. То есть похожая аналогия как человек, зажатый в угол в сложной ситуации, нервно барабанит пальцами по столу, а затем, например, скидывает кукиш или иной жест, имеющий определенное значение в том сообществе, которое его понимает. Вот демонстрации, не зря, на мой взгляд, этологи 30-50 годов их отделяли от прочих, это не экспрессии индивида, а видовые сигналы, которыми животные лишь пользуются для того, чтобы выигрывать конфликты, прогнозировать поведение противника, приобретать и удерживать партнера в условиях конкуренции с другими особями. И вот тут, как мне кажется, существенно отделять стимулы от знаков, то разделение, которое этологи не всегда проводят. Сигналы состояния, действующие автоматически, принуждающие к нужной реакции - это стимулы. Например, зимой в лесу можно встретить стаи синиц-гаечек, которые кочуют, соответственно у них сигналы тревоги при появлении ястреба-перепелятника. В ответ на этот сигнал птицы, даже не видящие ястреба, автоматически затаиваются. Взрослые реагируют лучше и точнее, чем молодые и, соответственно, у молодых повышенная смертность, поскольку реагировать надо без промедления. Если бы сигнал действовал, возбуждая животное, то молодые реагировали бы лучше, потому что у молодых уровень возбуждения выше, а поведение менее ритуализовано, но тут важна не сила, а именно точность реакции.
Александр Марков: То есть они учатся в течение жизни.
Владимир Фридман: Скорее отбирают. Те, у кого реакция похуже, умирают быстрее. Кажется, это отбор, а не обучение. То есть те, у кого способность издавать тревожные сигналы созревает быстрее и способность распознавать эти сигналы от других членов стаи созревает быстрее, они просто лучше выживают. Соответственно в какой-то критический период, соответствующий моменту образования семейных групп гаечек, должны быть зрелые сигналы.
Ольга Орлова: А на примере млекопитающих можно это показать?
Владимир Фридман: На примере млекопитающих есть классические исследования системы предупреждения об опасности у верветок, зеленых мартышек, проведенные Сиффордом и Чейни, где есть сигналы на орла, на леопарда. И как раз там было показано, во-первых, что сигналы обозначают разные типы опасности, а не, например, разные уровни тревоги у животных. То есть в экспериментальных манипуляциях с их криками использовался тот момент, что, скажем, мы, например, считаем созвучные слова разными, скажем, «предательство» и «обстоятельства» разные слова, а скажем, «предательство» и «измена» похожие. Исследователи акустически синтезировали некий звуковой образ и модифицировали до тех пор, пока он не переставал вызывать реакцию. Оказалось, что действительно разные типы криков соответствовали разным типам опасности, и будучи проигранными, они соответственно вызывали нужную реакцию, разные способы спасения от хищников.
Ученые давно занимаются вопросом поведения различных животных перед началом землетрясения. Он волнует исследователей во всем мире. Подобный интерес зафиксирован еще до нашей эры (328 г.). Древний ученый писал, что за пять дней до страшного землетрясения в греческом городе Геликос ласки и кроты, сороконожки и ехидны покинули свои норы и обратились в бегство.
Несмотря на это, долгое время необычное поведение животных перед землетрясением не исследовалось учеными. Активно заниматься этим вопросом стали в начале XX века.
Как реагируют домашние животные на приближение землетрясения
Не удивляйтесь, но, возможно, и в вашем доме живет живой индикатор землетрясений. Конечно же, речь пойдет о наших домашних питомцах. У кого-то это собаки или кошки, у кого-то симпатичные хомячки или неспешные черепахи. Многие предпочитают наблюдать за тропическими рыбками или забавными попугайчиками. Порой ни сам владелец животного, ни опытный зоолог не в состоянии объяснить некоторые действия и поступки питомцев.
Порой поведение животных выходят за рамки обычного и, как нам кажется, не имеют под собой видимой причины. Вполне возможно, ваш любимец почувствовал приближение начала подземных толчков и хочет предупредить вас об этом.
На поведение домашних животных перед землетрясением в сейсмически опасных зонах давно стали обращать внимание владельцы. После сильных землетрясений люди вспоминали, что их питомцы подавали им знак. К примеру, спокойная обычно собака начинает метаться и не находит себе места, всячески стараясь покинуть помещение, или мыши вдруг дружно покидают амбар. Многие животные перед землетрясением проявляют необычную активность. Например, змеи выходят на поверхность земли в неурочный час.
Как распознать подаваемый сигнал
Наблюдательный и внимательный человек обязательно заметит, что поведение домашних животных перед землетрясением меняется. Но необходимо отметить, что далеко не все наши четвероногие друзья обладают способностями сейсмоиндикаторов. Кроме того, даже разные особи одного и того же вида зачастую бывают наделены разными способностями. Выявить в поведении животного что-то необычное, что может свидетельствовать о сейсмических волнениях, можно лишь после внимательного и длительного наблюдения за ним.
Животные и землетрясение
Наблюдения за поведением животных привело к появлению таких областей науки, как сейсмобиология и биосейсмология. Ученые всего мира пытаются раскрыть одну из величайших тайн природы - возможность живых существ предчувствовать приближение опасности.
Рассуждая о том, как реагируют домашние животные на землетрясение, необходимо ознакомиться с примерами, о которых рассказывают люди, пережившие это природное явление.
В сентябре 1927 года в Крыму за 12 часов до начала толчков коровы отказались от корма и стали тревожно мычать, лошади рвались с привязи, кошки и собаки жались к хозяевам и выли, мяукали.
В Ашхабаде (1948 г.) на конезаводе поведение животных перед землетрясением было еще более бурным. Лошади выбили ворота конюшни и вырвались наружу. Через два часа здание рухнуло от подземного толчка.
Лайка Алиса
Эта собака прославилась после Спитакского землетрясения. 7 декабря А. Гарибян со своей любимицей вышел на обычную прогулку. Это было в городе Ленинакан. Обратно в дом Алиса возвращаться отказалась. Она выла и лаяла. Перепуганный хозяин позвонил в милицию, на радио, в горсовет, но нигде его сообщения не воспринимали всерьез.
Гарибян решил перестраховаться и вывел своих родных из дома. То же он порекомендовал сделать соседям. Именно в это время разыгралась стихия. Свою спасительницу Гарибян привез с Камчатки, где он жил много лет.
Говоря о том, как реагируют домашние животные на приближение землетрясения, следует заметить, что в Чили в 1835 году все до единой собаки ушли из города Талькуано.
Перед началом подземных толчков в итальянской провинции Фриули (в 1976 году) все кошки выносили из домов своих котят.
За 12 часов до землетрясения в Марокко (1980 год) кошки и собаки стали покидать свои дома. И даже верблюды, равнодушные ко всему, спешили покинуть населенные пункты.
Как реагируют домашние животные на приближение землетрясения, заинтересовало ученых после того, как в 1975 году удалось успешно спрогнозировать землетрясение в провинции Ляонин (Китай), во многом основываясь на необычном и странном поведении зверей. Из подземных нор выползали змеи, проснувшиеся ото спячки, а домашние питомцы спешили покинуть свои жилища. Было принято решение об эвакуации жителей города Хайчэн. Вскоре населенный пункт был стерт с лица земли сильнейшим землетрясением. Точный прогноз и своевременные действия властей помогли свести количество жертв к минимуму.
В 1976 году ученые собрались в США, чтобы обсудить возможности биопрогноза землетрясений. Представители науки признали, что данный феномен необходимо изучать более тщательно.
Поведение животных в дикой природе
Наблюдая за земноводными, ученые обнаружили, что самцы жаб в городе Л"Акуила за пять дней до начала землетрясения срочно покинули места нереста, и вернулись туда по прошествии нескольких дней после того, как все успокоилось. Ученым пока не удалось объяснить такое поведение животных перед землетрясением. Известно, что жабы очень восприимчивы к погодным перепадам, но метеостанции не зафиксировали никаких изменений погоды перед началом подземных толчков.
Крокодилы
По утверждению исследователей, самыми чуткими живыми сейсмографами считаются крокодилы. Они не пропустили ни одной За пять часов до начала сильнейшего землетрясения на острове Хонсю аллигаторы начали издавать громкие звуки, которые очень напоминали рычание, они поднимали вверх хвосты и головы. Согласитесь, такое нехарактерное поведение животных при землетрясении не может остаться незамеченным.
Крокодилы способны чувствовать приближающееся землетрясение за 150 км от эпицентра.
Акулы и рыбы
Ученые считают, что способностью прогнозировать аномальные обладают более 600 видов животных. Наделены ими и акулы. Любые изменения атмосферного давления отражаются на давлении воды, что, в свою очередь, сказывается на поведении вышеупомянутых обитателей глубин.
Феноменальным «сейсмическим» чутьем наделена очень маленькая рыбка, которая называется нильский слоник. В горных районах Памира установлен аквариум с этими существами, которые за четыре дня до начала землетрясения начинают вести себя беспокойно.
Существует научная теория о том, что донные рыбы сейсмически чувствительны.
Поведение других животных
Спускаются с хребтов на равнины за несколько суток до начала подземных толчков. Из лесов уходят волки и лисы. Сурки, даже улегшиеся на зимнюю спячку, за сутки до стихийного бедствия просыпаются и покидают свои норы. Как видите, поведение животных при землетрясении сводится к желанию покинуть территорию сейсмического волнения.
На индонезийском вечером накануне землетрясения с гор спустились тридцать слонов. Они выстроились в линию, при этом не тронув ни посевов, ни построек. Могучие животные просто стояли и смотрели на обреченное селение, а затем развернулись и скрылись в джунглях. Сегодня жители разрушенной деревни уверены, что животные предупреждали их об опасности, но остались не понятыми людьми.
В штате Калифорния (США), где происходили самые разрушительные землетрясения, расставлены клетки с мышами и крысами. За ними наблюдают новейшие электронные устройства. При малейшем изменении поведения животных сигнал поступает к специалистам Центра сейсмографии.
Сегодня мы рассказали вам, как реагируют домашние животные на приближение землетрясения. Возможно, если вы будете внимательно наблюдать за своими питомцами, то сможете избежать многих неприятностей, которые нам может преподнести природа.
