Apskatiet jebkuru zobainā vaļa attēlu. Cik savāda ir viņa galva! Zokji — izstiepti tālu uz priekšu kā knābis. Galvaskausa kauli atvirzīti atpakaļ. Tīri kā kauss ar garu rokturi. Uz priekšu izstieptos žokļus klāj tauku spilvens. Tas ir pieres izcilnis. Dažām sugām, piemēram, parastajam delfīnam, tas ir mazs, bet melnvalim tik liels, ka sniedzas pāri augšžokļa galam.
Pašam galvaskausam ir ne vien neparasta forma, bet tas ir arī asimetrisks. Tā labā puse ir lielāka par kreiso.
Akadēmiķis V. Šuleikins izvirzīja matemātisku hipotēzi, kas izskaidro šo asimetriju. No tās izriet, ka peldot delfīnam it kā jāieskrūvējas ūdenī. Sai brīdī viņa ķermeni klāj polarizēts elipsveida vilnis. Ja galva būtu simetriska, tad delfīnam būtu jāgriežas kā skrūvei. Interesanta hipotēze!
Bet tas vēl nav viss. Izrādās, ka uz galvaskausa priekšējās sieniņas kauliem balstās ne tikai tauku spilvena aizmugures daļa, bet arī deguna kanāla gaisa maisi. Arī tie, tāpat kā galvaskauss, ir nedaudz asimetriski.
Sīs grāmatas autoriem radusies doma, ka gadījumā, ja vaļiem skaņas rastos šajos gaisa maisos, tad tās vienā pusē atdurtos pret galvaskausa kauliem, bet otrā pusē — pret tauku spilvenu. Bet varbūt izliektie galvaskausa kauli ir tads savdabīgs reflektors, kas atgrūž skaņu un raida to uz priekšu cauri tauku spilvenam? Sī hipotēze nav gluži bez pamata. Dažādi organisma audi dažādi vada skaņu, it sevišķi augstfrekvences. Un kauli tiešām labi atstaro skaņu. Bet kā uz to reaģē tauku spilvens*? Akustikā skaņu koncentrēšanai kūlī izmanto speciālas vielas ar laušanas koeficientu, kas nav vienāds ar vienu. Skaņu lēcas. Vaļu pieres izciļņa tauku refrakcijas koeficients arī nav vienāds ar vienu un ir tuvs hloroforma, tetrahloroglekļa, bromoforma un citu vielu, ko izmanto akustiskajās lēcās, refrakcijas koeficientam.
Tātad vaļa pieres izcilnis arī ir kā lēca, kas koriģē skaņas. Tomēr ir viens būtisks «bet». Pastav tā saucama starpfāze — gaisa un muskuļu, muskuļu un tauku, tauku un ādas, ādas un ūdens robeža. Odens un gaisa starpfāzē zūd 99% skaņas enerģijas. Bet te ir vairakas šādas robežas. Varbūt jaukā hipotēze — reflektors, ģenerators, lēca — ir tikai fantāzijas auglis?
Noskaidrojās, ka pieres izcilnis un āda ir augstākā mērā skaņas caurlaidigi un pēc savām akustiskajām īpašībām maz atšķiras no ūdens. Vaļa galva var darboties kā «skaņu prožektors»!
Turpmāk šo hipotēzi apstiprināja paši vaļi. Izrādījās, ka kašalotam, knābjpurna valim, inijai un plata- nistai kaulu reflektors ir sevišķi smalki attīstīts. Kaša- lots un knābjpurna valis nirst ļoti dziļi un medī tur galvkāju moluskus, bet inija un platanista ir duļķaino upju iemītnieki. Pat redze tiem attīstīta vāji, un tic pārvietojas tikai ar hidrolokatora palīdzību.
Kuģa sirēnas kauciens. Liekas, tas atskan no visām pusēm. Tāds skanējuma efekts rodas ārpus dzirdamības robežas. Skaņas stiprums tik ļoti pārsniedz mūsu dzirdes jutīgumu, ka mums zūd orientēšanās spējas. Vaļi pārtiek no zivīm un galvkaju moluskiem — ātriem un veikliem dzīvnieciņiem. Kā tad viņi tos noķer?
Varbūt, pamanījis tuvumā medījumu, valis ar pilnu jaudu ieslēdz savu «prožektoru», un apdullinātais kal- mars uz laiku zaudē orientāciju? Signālu stiprums vaļiem var palielināties vai samazināties piecsimt reižu. Ja nu prožektors uz brīdi pārvēršas skaņu «lielgabalā»?
Gandrīz vienlaicīgi ar mums «skaņu lēcas» ideju atklāja ari amerikāņu zinātnieki. Hidrolokācijas eksperimentus viņi veica ar pieradinātu delfīnu, kam acis aizklāja ar gumijas piesūcekņiem, lai no orientēšanās līdzekļiem pilnīgi izslēgtu redzi. Sāds «akls» delfīns, paklausot komandai, izpildīja diezgan komplicētus uzdevumus. Viņš lavierēja pa sarežģīto, no kārtīm veidoto labirintu, neaizķerdams nevienu kārti, un nekļūdīgi atrada priekšmetus, kas bez trokšņa tika iegremdēti ūdenī. Delfīna hidrolokators darbojās nevainojami. Doktors Kenifs Norriss nolēma eksperimentu padarīt komplicētāku. Viņš aplika afalīnas pieres izcilni ar porolonu, kas ir labs skaņu izolators. Tas galīgi satracināja delfīnu, un viņš plosījās tik ilgi, kamēr atbrīvojās no poro- lona.
Sis eksperiments pārliecināja amerikāņu zinātniekus, ka nepieciešami vēl rūpīgāki pētījumi. Atklājās, ka tiešām pieres izcilnī skaņas tiek fokusētas. Visintensīvākie signāli tiek raidīti tieši uz priekšu 15—30 grādu leņķī. Delfīni ar aizklātām acīm nekļūdīgi uzmeklēja priekšmetus, kas atradās priekšā un mazliet augstāk par purnu, bet absolūti neievēroja tos, kas atradās uz leju no galvas.
Tagad kļuva saprotama gan pieres izciļņa nozīme un vaļu galvas asimetriskā uzbūve, gan viņu ieradums peldot kustināt galvu no vienas puses uz otru. Asimetriskais reflektors nedaudz novirza sānis akustisko staru. Kustinot galvu, delfīns palielina platību, kuru pārbauda viņa lokators.
Parasti delfīni pārtiek no sīka medījuma. Tādēļ kļūst saprotams, kāpēc viņi izmanto augstas frekvences skaņas. Ūdenī skaņām ar 10 kilohercu frekvenci ir 15 centimetru, skaņām ar 30 kilohercu frekvenci — 5 centimetrus, skaņām ar 100 kilohercu frekvenci — 1,5 centimetrus garš vilnis. Izvēlies nu tādu frekvenci, lai vilnis nepalaistu garām medījumu!
Lasītājs atceras, ka nesen tika atklātas bežzobu va|u izdotās zemfrekvences skaņas. Tām viļņa garums ir 75 metri! Vai tās var izmantot lokācijai? Protams, jo tās ir daudz ērtākas par ultraskaņām. Bezzobu vaļi taču barībai izmanto lielus zivju barus un milzīgas planktonu plantācijas. Bez tam infraskaņas izplatās daudz lielākos attālumos un zaudē mazāk no savas jaudas nekā ultraskaņas. Lai lokalizētu raidītāja vietu, jāuztver atbalss un laika starpība starp signāla noraidīšanu un tā atgriešanos. Tādēļ skaņu uztvērējiem jāatrodas pusviļņa attālumā citam no cita. Bet bezzobu valim atstatums starp ausīm ir tikai 1 metrs, bet nevis 37,5 metri. Ja vaļi tiešām izmanto lokācijai šīs zemfrekvences skaņas, tad mūsdienu tehnikai gan derētu no tiem pamācīties!