Б > БИ БиоакустикаБИОАКУСТИКААвторы: В.И. КудрявцевБИОАКУСТИКА (от био... и акустика), науч. направление, предметом изучения которого являются биологич. и физич. процессы, связанные с излучением и восприятием звуковых волн в мире живых существ, роль звуков в их жизни и эволюционном развитии. Офиц. признание получила в 1956 на Междунар. биоакустич. конгрессе (США). Б. анализирует параметры, информац. содержание, механизмы генерации и восприятия звуков, акустич. сигнализацию и ориентацию животных, влияние звуков на их поведение, изучает природу акустич. сигнала, строение звуковоспроизводящих и звуковоспринимающих органов, механизмы и способы обработки биоакустич. информации, помехоустойчивость восприятия и др. Она связана с морфологией и физиологией слуха и голоса, этологией. Развитию Б. способствовало совершенствование акустич. техники, проникновение в биологию физич. и математич. методов, необходимость решения множества практич. задач. Биоакустич. исследования помогают решать вопросы, связанные с происхождением животных, их систематикой, эволюцией систем звуковой связи, с возникновением голоса и речи человека. В зависимости от объектов исследования выделяют акустику беспозвоночных, земноводных и пресмыкающихся, птиц, водных животных, млекопитающих и человека. Среди беспозвоночных наиболее совершенная акустич. система у насекомых, среди позвоночных - у птиц, дельфинов и человека. В исследованиях по Б. используются разнообразные приёмы - от простых наблюдений до сложных электрофизиологич. методов. Механизмы генерации звуков живыми организмами отличаются большим разнообразием. Различают механические звуки, создаваемые трением разных частей тела (фрикционный, или стридуляционный, механизм), вибрацией специализир. мембран (тимбальный механизм у цикад), крыльев и связанных с ними структур (жуки), пропусканием воздуха через соответствующие отверстия (пневматич. механизм), ударами разл. частей тела по субстрату (ударные механизмы у пауков, многоножек и др. насекомых), и настоящие голосовые. У рыб помимо стридуляционных описан также гидродинамич. механизм, связанный с газовым обменом и плавательным пузырём. Особенностью акустич. аппарата птиц является наличие двух гортаней - верхней и нижней, причём гл. роль в образовании звуков принадлежит последней, имеющей два (нередко четыре) работающих независимо друг от друга вибратора; трахея используется в качестве резонатора. Акустич. аппарат млекопитающих развивается на основе верхней гортани, внутри которой расположены голосовые связки. Характер звучания, программы пульсации связок и голосовой щели, как правило, видоспецифичны. Издаваемые животным звуки характеризуют его эмоциональное и физиологич. состояние. Весьма разнообразны системы восприятия звука у разных животных, хотя строгого соответствия системам, излучающим звуки, нет (см. Слух). Наиболее совершенное общение при помощи звуков наблюдается у человека. Акустич. основа языка речи та же самая, что и у звукового языка эмоций, которым предки человека владели задолго до того, как научились логической речи. Для характеристики биоакустич. систем используются частотные диапазоны генерации и восприятия звуков, разрешающая способность воспринимающих систем, дальность восприятия и т. д. Частотный диапазон у мн. видов насекомых варьирует от нескольких герц до десятков килогерц. В голосе птиц обнаружены ультразвуковые частоты, не воспринимаемые ухом человека (до 50 кГц). Звуки, издаваемые некоторыми видами птиц, целиком лежат в ультразвуковом диапазоне. Плацентарные млекопитающие воспринимают ультразвуки до частот 100-200 кГц, многие - в диапазоне 35-100 кГц, человек - до частот 200-225 кГц, но лишь при контактном воздействии через кости черепа. Большое внимание Б. уделяет исследованию способностей животных к акустич. оценке пространственного расположения объектов и ориентации. Ночные бабочки могут избегать нападения летучих мышей благодаря способности к восприятию издаваемых ими акустич. импульсов на расстоянии до 30 м; самки кузнечиков отыскивают стрекочущих самцов на расстоянии 20-30 м. Наиболее развитой пассивной локационной системой обладают филины, ушастые совы, неясыть и др. совообразные. Они слышат слабые мышиные писки или шуршание листьев, производимое их лапками, на расстоянии до 140 м и с большой точностью определяют направление на источник звука. Некоторые виды животных способны к эхолокации. Напр., акустич. эхолокационные системы южноамериканского козодоя, стрижей саланганов и представителей некоторых семейств летучих мышей обеспечивают грубую пространственную ориентацию, дельфины же способны к настоящему «звуковидению» - тонкому и точному анализу пространства. Практич. значение Б. связано в осн. с поиском средств управления поведением животных (напр., отпугивание птиц с помощью звуков, издаваемых хищниками или имитирующих крики бедствия, на аэродромах или с.-х. плантациях, привлечение в спец. ловушки самок вредных и опасных насекомых имитацией звуков, издаваемых самцами). Создание карт биозвучания моря позволяет ориентироваться при поиске рыбы и морского зверя. По характеру издаваемых звуков можно судить о состоянии пчелиных семей, степени заражённости насекомыми зернохранилищ или запасов древесных материалов. См. также Биогидроакустика. Литература Лит.: Ильичев В.Д. Биоакустика птиц. М., 1972; Романенко Е.В. Физические основы биоакустики. М., 1974; Айрапетьянц Э. Ш., Константинов А.И. Эхолокация в природе. 2-е изд. Л., 1974; Биоакустика. М., 1975; Жантиев Р.Д. Биоакустика насекомых. М., 1981; Никольский А.А. Звуковые сигналы млекопитающих в эволюционном процессе. М., 1984; Константин ов А. И., Мовчан В.Н. Звуки в жизни зверей. Л., 1985; Морозов В.П. Занимательная биоакустика. 2-е изд. М., 1987; Сагалович Б.М. Слуховое восприятие ультразвука. М., 1988. |
 |