Детский университет. Исследователи объясняют загадки мира. Книга первая Штойернагель Улла
Молнии внутри облаков длиннее, чем молнии между небом и землей. Ученые наблюдали внутриоблачные молнии длиной более ста километров. А молнии между тучами и землей бывают не длиннее пяти километров и всего несколько сантиметров в ширину. Итак, молниевый канал мал, но за очень короткое время через него проходит ток огромной силы.
Если молния попадает в препятствие — предмет, который не сразу отведет электрический ток в землю (например дом с соломенной крышей), — ток может так сильно нагреть препятствие, что оно загорится. Поэтому, когда Бенджамин Франклин в Филадельфии не только выяснил, что молнии связаны с электричеством, но и придумал, как их обезвредить, это принесло огромную пользу всем домовладельцам.
ПОСЧИТАЕМ, ДАЛЕКО ЛИ ГРОЗА
Если вы хотите узнать, как далеко от вас гроза, засеките время между вспышкой молнии и раскатами грома. Поделив количество секунд на три, вы получите расстояние в километрах. Гром слышно только на расстоянии до двадцати километров, потому что звуковая волна затухает в атмосфере. Если время между вспышкой молнии и громом меньше трех секунд, то гроза находится на опасно близком расстоянии.
Почему молния не любит игроков в гольф?
Никто не может предсказать, куда ударит молния. Это зависит от того, как распределится заряд в тучах. Но можно с уверенностью сказать, что молния скорее ударит в высокий острый предмет, потому что электрическое поле на нем более напряженное и сильнее притягивает окружающие электроны. Поэтому Бенджамину Франклину пришло в голову нарочно предоставить в распоряжение молнии высокий предмет — металлический шест на крыше. Электроны легко проникают в атомы металла, поэтому металлический шест для них не препятствие, в отличие от соломенной крыши. Шест уводит молнию в землю, и она не причиняет дому вреда. Так с помощью очень простого изобретения, молниеотвода (чаще его называют «громоотвод», но это привычное название не совсем правильное), Бенджамин Франклин спас от пожара бесчисленное количество домов. Только в Германии в год ударяет около 750 000 молний, в Австрии и Швейцарии — примерно по 165 000 молний. Даже если бы малая часть этих молний попала в дома, за время с 1752 года до наших дней случилось бы огромное количество пожаров.
Сейчас молниеотводы установлены почти на всех домах, и пожаров от удара молнии почти не бывает. Современный молниеотвод — не просто острый металлический шест, а целая конструкция из металлических реек на крыше, которые отводят молнию в землю несколькими путями. И все равно каждый год от удара молнии в мире все еще гибнет около тысячи человек. Это происходит оттого, что не все люди с приближением грозы могут сразу же спрятаться в доме с молниеотводом.
Молния может ударить прямо в человека или рядом с ним — а это тоже опасно. В обоих случаях удар молнии может оказаться смертельным. Но все же две трети людей, пострадавших от удара молнии, остаются в живых и даже не получают травм. Это связано с тем, что электрический ток не всегда проходит через тело насквозь, а прокладывает иногда путь по коже. Но все равно удар молнии очень опасен для здоровья. Он может привести к параличу рук и ног, остановке дыхания и сердца, может повредить мозг, вызвать нарушения зрения и ходьбы. А на тех местах, где молния вошла в тело и вышла из него, могут быть сильные ожоги.
Если гроза застала вас в пути, самое главное — не привлекать молнию. Специалисты советуют найти ямку или впадину, сесть в ней на корточки, ступни поставить вплотную друг к другу и обхватить ноги руками. Ложиться на землю не нужно. Очень важно не приближаться к отдельно стоящим высоким деревьям, потому что, когда молния ударяет в шест или в дерево, ток может распространяться по земле вокруг этого места. И совершенно не важно, каким будет это дерево.
ПЕРЕЖИВШИЙ СЕМЬ МОЛНИЙ
Рой С. Салливан, инспектор парковой охраны из американского штата Вирджиния, — мировой рекордсмен по ударам молнии. За сорок лет молния попадала в него семь раз. От ударов молнией он получал ожоги кожи и волос, молния срывала у него обувь с ног и повредила барабанную перепонку. Но смертельным ударом для него оказалась не молния: в 1983 году он покончил с собой — говорят, из-за того, что от него ушла жена.
Особенно рискуют в грозу игроки в гольф: установлено, что в Америке каждый пятый несчастный случай, произошедший от удара молнии, происходит на полях для гольфа. Может быть, молнии не любят игроков в гольф? Вряд ли, но вот поле для гольфа — прекрасная мишень для удара молнии. На нем бывает много отдельно стоящих деревьев, укрытий без молниеотвода, флажков — все это может притягивать молнии и распространять ток. Мокрые клюшки для гольфа и раскрытые зонтики — привлекательные цели для молний.
Если в грозу вы едете на машине, можете ни о чем не волноваться. Даже если молния ударит в автомобиль, ток стечет по металлическому корпусу и не проникнет внутрь. Самолеты тоже хорошо защищены от грозы металлической обшивкой. Правда, от удара молнии могут выйти из строя электронные приборы. Кстати, то же самое может случиться и с бытовой техникой дома. Даже если на крыше установлен молниеотвод, молния может пробежаться по электропроводке. Из-за этого напряжение в проводах может скачкообразно повыситься, а это повредит чувствительные приборы. Поэтому, если в сети не установлена релейная защита, в грозу нужно отключить от розетки радио, телевизор и компьютер и отсоединить антенну от телевизора.
Есть ли польза от грозы?
Как было бы удобно, если бы энергией молнии можно было заряжать наши электроприборы. При таком напряжении — сто миллионов вольт — одной молнии хватило бы, наверное, на несколько дней работы телевизора. Но, к сожалению, грозовая энергия совершенно не годится для электроснабжения. Во-первых, ее не так-то просто уловить, потому что своенравная молния никогда не бьет туда, куда нам надо. А во-вторых, энергия, которая высвобождается при ударе молнии, не так велика, как мы думаем. Хотя напряжение чрезвычайно высоко, ток течет всего несколько микросекунд. Поэтому в целом получается не так уж много электричества. Подсчеты показали, что обычная молния производит всего около 25 киловатт-часов электрического тока — столько расходует один нагреватель воздуха (тепловентилятор) за 12 часов работы.
В ПАЛАТКЕ
На туристической палатке нет ни молниеотвода, ни металлической обшивки. Поэтому палатка в грозу — убежище ненадежное. Особенно если она одна стоит на открытом поле. Лучше поставить палатку в кемпинге или в лесу (на расстоянии трех метров от ближайшего дерева). Во время грозы в палатке нужно сесть на сухой туристический коврик и не дотрагиваться ни до ткани палатки, ни до каркасных дуг.
Итак, молнию нельзя использовать как источник энергии, но надо сказать, что в истории человечества она сыграла важную роль. В 1952 году студент физического факультета Чикагского университета провел знаменитый эксперимент (хотя и небесспорный с позиций современной науки), показавший, что органические вещества могут возникать из простых газов, таких как метан, аммиак и водород, если пропускать через них молнию. Предполагают, что из метана, аммиака и водорода состояла первая атмосфера нашей планеты. Поэтому молнии могли способствовать зарождению первых форм жизни на Земле четыре миллиарда лет назад.
МОЛНИЯ УДОБРЯЕТ РАСТЕНИЯ
Молния очень сильно нагревает воздух и поэтому производит оксиды азота — прямо как двигатель внутреннего сгорания. Правда, естественные оксиды азота гораздо полезнее искусственных. Сразу после образования их дождем смывает в почву, а там они становятся удобрением для растений.
А спустя миллиарды лет благодаря молнии наши предки, первобытные люди, приобрели очень важный и полезный опыт. Люди узнали, что огонь, полыхающий на дереве, в которое ударила молния, может приносить пользу. Если рискнуть подойти поближе и отломить от дерева небольшую горящую веточку, а потом разжечь свой собственный костер, можно замечательно согреться у огня. И мясо, которое раньше съедали сырым, оказалось гораздо вкуснее, если подержать его над пламенем. Поэтому первобытные люди старались поддерживать огонь как можно дольше. В итоге они научились сами разжигать огонь, который раньше получали от молнии.
Закрепить знания ты можешь на лекции «Почему гремит гром?» в Немецком детском онлайн-университете:
Почему мальчики дерутся, а девочки капризничают?
Эй, мальчишки, этот текст не для вас! Нет, совершенно точно он не для вас. Сами посудите, вы же мальчики, вам бы мячик погонять или подраться с кем-нибудь. Неужели не передумали? Ну а вы, девочки, — вам-то это зачем? Не лучше ли пошушукаться с подружками или покапризничать? Вы нас разочаровываете. Все-таки, прежде чем читать дальше, подумайте хорошенько. Если потом будете злиться — пеняйте на себя, мы тут ни при чем. Сами виноваты, что не повели себя так, как полагается заправским драчунам и капризулям.
О том, что мальчики чаще дерутся, а девочки капризничают, рассказал на своей лекции в Тюбингенском детском университете профессор психологии Михаэль Диль. Разумеется, его слушатели — и мальчики, и девочки — кое-что об этом знали и сами, из собственного опыта. И те и другие согласились с профессором, что девочки — более капризный народ; впрочем, мальчики признавали это охотнее. Ну а против того, что драка — по большей части мужское занятие, не возражали ни девочки, ни мальчики. Михаэль Диль побудил нас задуматься о том, почему это именно так.
«Это не мы, это они глупые», — говорят девочки о мальчиках. «Ничего подобного, девчонки глупые, а мы нет», — огрызаются мальчики. Что ж, по-своему правы и те, и другие: в возрасте от десяти до тринадцати лет и мальчики, и девочки выглядят не очень-то умными в глазах противоположного пола. Странно только, что они так много друг о друге знают. Как будто целыми днями только и делают, что наблюдают: мальчики — за девочками, а девочки — за мальчиками.
Если это так, то они, верно, давно должны были заметить, что мальчики любят зазнаваться и частенько пускают в дело кулаки, а девочки непрерывно хихикают, сплетничают или куксятся.
Интересно, а мальчики и девочки от природы такие, или на них что-то влияет? Между прочим, раньше считалось, что девочками не рождаются, а становятся благодаря воспитанию. И мальчиками тоже. Так, может, и тут родители виноваты, опять они не справились? Родители, вы почему не смогли воспитать хоть сколько-нибудь сносных детей? Чтобы находили язык с другими детьми, чтобы девочки не ссорились с мальчиками, а мальчики — с девочками. Но прежде чем взваливать всю вину на родителей, давайте-ка ответим на вопрос: а для чего вообще нужны оба пола? Почему существуют и девочки, и мальчики? Может быть, будь на свете один-единственный пол, никто бы не дрался и не капризничал и на Земле наступили бы мир и согласие?
Для чего нужны оба пола?
Рассмотрим этот вопрос с точки зрения биологии. Не будем долго ходить вокруг да около, а вспомним лишь несколько фактов, которые вам, возможно, уже известны. Может быть, в итоге нам удастся найти какой-то капризный ген или задиристую хромосому.
ХРОМОСОМА
Хромосомы столь малы, что их можно разглядеть только под сильным микроскопом. Они располагаются в клетках живых организмов. В норме в каждой клетке человека — двадцать три пары хромосом. В хромосомах содержатся гены, в которых хранится наследственная информация.
Девочки и мальчики отличаются друг от друга длиной волос, фасоном брюк, тем, что одни носят бикини, а другие не носят. Но главное их различие заключается в том, что у одних есть пенис и два яичка, а у других — влагалище. Мужские половые органы производят сперматозоиды, женские — яйцеклетки. Чтобы человечество не вымерло, должны существовать и женщины, и мужчины. Половой акт у животных мы называем спариванием, а про людей говорим, например, что они «вместе спят», хотя мужчина и женщина в этот момент спать и не думают, но находятся, как правило, в постели — там же, где спят.
Если мужчина введет свой пенис во влагалище и произойдет семяизвержение, а яйцеклетка, которая в женском организме созревает раз в 28 дней, будет в этот момент достаточно велика, может произойти оплодотворение. Но люди совсем не обязательно хотят, чтобы в результате полового акта наступила беременность. Конечно, будь половой акт для нас только средством продолжения рода, было бы проще. Но еще проще было бы, если б для рождения детей не требовались непременно мужчина и женщина, которые должны друг другу понравиться и захотеть общих детей. На Земле живут шесть миллиардов человек — представляете, сколько нужно времени, чтобы каждый нашел себе подходящую пару: любимую жену с самыми красивыми в мире веснушками или любимого лопоухого мужа. Не слишком ли это все сложно?
А что же происходит у других живых существ?
Возьмем, к примеру, рыб. У многих из них для размножения должно быть соблюдено куда меньше условий, чем у людей. Например, самка трески просто мечет икру в воду, после чего эту икру осеменяют самцы. Правда, и в этом случае для сохранения вида требуются и мужская, и женская особь, зато не нужно ни за кем ухаживать, клясться в вечной любви и верности. У некоторых червей и насекомых все устроено еще проще: сперматозоиды и яйцеклетки находятся внутри одной особи, в которой и происходит самооплодотворение.
ИНФУЗОРИЯ ТУФЕЛЬКА
Даже у одноклеточной инфузории туфельки имеется свой собственный способ обмена клетками. Бесполое размножение происходит у нее делением клетки, а это в конечном итоге может привести к генетическим «поломкам». Поэтому время от времени инфузория туфелька приближается к другой особи, и тогда обе инфузории как бы склеиваются друг с другом, чтобы обменяться клеточным материалом. Таким образом инфузория обновляет свою генетическую базу и улучшает наследственность.
Все-таки черви и рыбы — не столь сложные организмы, как люди и другие млекопитающие. На самом деле участие мужчины и женщины в процессе зачатия дает человеку как биологическому виду несомненные преимущества. При смешении генов двух людей получится значительно больше комбинаций, чем если бы в оплодотворении участвовал один человек. Кто-то из детей унаследует веснушки матери и торчащие уши отца, кто-то — смуглую кожу отца и плотно прилегающие уши мамы. Вот почему в мире людей значительно больше разнообразия, чем, скажем, у медуз или червей. И именно поэтому у одних и тех же родителей дети всегда разные (за исключением разве что однояйцевых близнецов). Но дело далеко не только во внешности: имея двух разных родителей, люди намного успешнее приспосабливаются к условиям обитания и к изменениям во внешней среде, поскольку это позволяет отбирать и закреплять качества, наилучшим образом способствующие выживанию.
Пол человека определяет его важнейшие биологические особенности. Поскольку оплодотворение происходит внутри женского организма, именно женщина вынашивает детей. Мужчина нужен лишь в момент оплодотворения, и на этом его участие в процессе в принципе может закончиться. Он дал свою сперму и вполне может отправляться к другой женщине, чтобы и она, в свою очередь, забеременела. С биологической точки зрения никакой проблемы здесь нет, чего, впрочем, не скажешь о моральной стороне дела. Женщина вынашивает ребенка в течение девяти месяцев, потом кормит его грудью и заботится о малыше, который еще не в состоянии выжить самостоятельно. К счастью, отцы, как правило, тоже испытывают чувство ответственности за детей, но если этого чувства у них нет, то, в отличие от женщины, они вполне могут отстраниться от воспитания, по крайней мере в первое время.
СМЕШНАЯ РАЗНИЦА
Гены девочки и мальчика различаются очень незначительно; правда, это небольшое отличие есть в каждой клетке организма. В клетке человека содержится 23 пары хромосом, в которых заложена вся генетическая информация, и только одна из этих пар определяет наш пол. У девочек эта пара состоит из двух Х-хромосом, а у мальчика — из Х-хромосомы и Y-хромосомы. Женская яйцеклетка может быть носителем только Х-хромосомы, в то время как половина мужских половых клеток (сперматозоидов) содержит Х-хромосомы, а половина — Y-хромосомы. Пол будущего ребенка зависит от того, какая именно половая клетка отца участвует в оплодотворении.
Вот мы и столкнулись с первым серьезным недочетом в том, как устроен процесс деторождения у людей. На женщину с самого начала возложена несравнимо большая ноша, чем на мужчину, и это очень несправедливо, правда? Почему вклад женщины в продолжение рода настолько больше, чем вклад мужчины? Мужчина ведь никогда не сможет узнать, каково это — быть беременным или кормить малыша грудью. Почему бы человеку не уподобиться растению, у которого есть одновременно и мужские, и женские половые признаки, тычинка и пестик? Было бы справедливо, если б любой человек мог вынашивать детей или не вынашивать, если не хочет. Однако в мире нет высокоразвитых организмов, которые бы размножались таким способом. С биологической точки зрения существование организма, сочетающего женские и мужские половые свойства, крайне нерационально, поскольку природе пришлось бы придумывать механизм защиты против самооплодотворения. Иначе рождалось бы много детей с генетическими отклонениями.
ДО РОЖДЕНИЯ
Мальчиком или девочкой человек становится задолго до момента рождения, когда радостным криком он оповещает мир о своем появлении на свет. Мужские половые органы начинают формироваться у плода на втором месяце беременности, женские — на третьем. На четвертом месяце у будущих мальчиков и девочек уже немного различается строение мозга. Например, по-разному функционирует гипоталамус — эта часть мозга регулирует выработку мужских и женских гормонов и оказывает влияние на наши чувства.
Что можно сказать наверняка, так это то, что человечеству никуда не деться от имеющегося у него способа размножения, если, конечно, оно не перейдет к клонированию. Пока же дети будут появляться на свет старым проверенным способом, хоть это и несправедливо. Женщины продолжат брать на себя львиную долю забот, связанных с рождением детей. А поскольку младенца можно держать и одной рукой, то другой вполне можно готовить, стирать, убирать, печь пироги. Но такая жизнь «в две руки» крайне изматывает, и поэтому женщины начинают ругаться, устраивать склоки, пилить мужчин. Дескать, от них один беспорядок, только и прибирай за ними целыми днями. Разумеется, мужчины, услышав такое, ждут не дождутся, как бы поскорей улизнуть в мир свободных мужчин, где можно ходить на медведя, чинить компьютеры или на худой конец затеять войну — все лучше, чем сидеть дома и слушать ругань недовольных женщин. Так, может, поэтому женщины с самого детства капризничают, а мужчины с младых ногтей любят драться? Да они просто готовят себя к исполнению будущих ролей, к тем задачам, которые на них возложены природой!
Но неужели это обидное объяснение — правда? И разве характер и свойства человека зависят только от того, какого он пола? Ведь в таком случае все женщины были бы одинаковы и мужчины походили бы друг на друга как две капли воды. Нет, конечно, поведение женщин и мужчин обусловлено не только биологией.
Неужели девочки и мальчики от рождения так непохожи? Или на них потом что-то влияет?
Почему вообще наличие пениса или влагалища должно иметь такое большое значение? Вполне может быть, что, если не брать в расчет рождение детей, между мужчинами и женщинами не такая уж серьезная разница. Женщинам чересчур долго внушали, что они слабее мужчин и без сильной мужской руки, которая проведет их по жизни, им не обойтись. Но настал момент, когда женщины задумались: так ли это на самом деле? И чем больше они думали, тем менее значительными им казались различия между полами. Наконец женщины заключили, что от природы мальчики и девочки не так уж непохожи. Разница между ними — лишь плод воспитания, которое происходит в обществе и в семье. Маленьким мальчикам и девочкам навязываются мужские и женские роли. Поначалу эти роли напоминают костюмы для карнавала, где мальчики изображают ковбоев, а девочки — принцесс; но постепенно костюм «прирастает» и в конце концов начинает ощущаться как собственная кожа. Когда эти идеи были высказаны, началось активное изучение вопросов, связанных с женским воспитанием. Мужским воспитанием поначалу не так интересовались, но со временем занялись и им.
И прежде всего эти исследовательницы постарались осознать, какие роли были уготовлены девочкам и женщинам в прошлом и чего от них ждут в настоящем. Может быть, раньше положение женщин было более сносным? Или они всегда считались существами второго сорта? Выяснилось, что о женщинах прошлого не так-то просто что-то узнать, поскольку их жизнь протекала тихо и незаметно, не то что у мужчин. История женщин — это история замкнутости и угнетения.
В этой истории за женщин говорили другие. О том, что они и в подметки не годятся мужчинам, что обладают меньшими способностями, а значит, прав у них тоже меньше. Объясняли все это, конечно же, физиологией. То у женщин мозг слишком маленький, то грудь слишком большая, а то и вовсе женщина объявлялась ущербным существом, у которого нет ничего, кроме эмоций. И всякий раз мужчины находили достаточно оснований, чтобы что-то им запретить, — дескать, они все равно ни на что не способны.
ЖЕНСКОЕ ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Сейчас в это трудно поверить, но были времена, когда не только дети, но и женщины не обучались в университетах. В лучшем случае их терпели как вольнослушательниц, но студентками на общих основаниях они стать не могли. Лишь начиная с 1900 года в немецком Великом герцогстве Баден было официально разрешено женское высшее образование. В течение последующих девяти лет университеты открылись для женщин и в других землях Германии. Из всех немецкоязычных стран наиболее передовой оказалась Швейцария — Цюрихский университет начал зачислять женщин еще в 1864 году. В России первые Высшие курсы для женщин были открыты в 1869 году, хотя право выдавать дипломы о высшем образовании они получили лишь с 1916 года.
Такое положение дел и раньше многим не нравилось. Но женщины привыкли к тому, что прежде всего они должны беспокоиться о благополучии и интересах мужей и детей и только потом — о своих собственных. У них перед глазами не было примеров матерей или бабушек, которые вели бы себя как-то иначе. Поведение тех немногих женщин, которые осмеливались быть не такими, как все, считалось неприличным и неженственным. С презрением их называли «мужчинами в юбке».
Наконец в ХХ веке кое-что изменилось. Женщины отвоевали себе право участвовать в выборах, потребовали, чтобы за любую работу им платили столько же, сколько платят мужчинам, приложили все усилия, чтобы общество отнеслось всерьез к их участию в экономической и политической жизни. Что касается пресловутой женской роли, женщины заключили: их специально так воспитывали, чтобы они во всем были зависимы. Что возможностей у них меньше, потому что они сами себя недооценивают. Что они во всем идут на поводу у мужчин. Что многие из них мечтают лишь о замужестве, а потому хватаются за любого мужчину, лишь бы он смог их прокормить, и ему они готовы рожать детей. И тогда женщины задумались: а правильно ли это?
ЖЕНСКОЕ ИЗБИРАТЕЛЬНОЕ ПРАВО
Было время, когда женщинам не позволялось принимать участие в выборах. Мужчины полагали, что им не место в политике, пусть лучше сидят дома и занимаются домашним хозяйством, смотрят за детьми. Лишь 1 января 1919 года немецкие женщины получили право голосовать на парламентских выборах и быть избранными. В этом они теперь ничем не отличались от мужчин. В России женщины были допущены к выборам в 1906 году, правда, только на территории Великого княжества Финляндского. А во многих европейских странах уравнивание женщин в гражданских правах произошло гораздо позднее: в 1944 году это случилось в Италии, в 1945-м — во Франции, в 1952-м — в Греции. В Швейцарии женщины могут принимать участие в выборах лишь с 1971 года.
В 70-е годы ХХ века женские протесты зазвучали особенно громко. Женщины призывали других женщин освободиться, не ждать, пока мужчины им даруют свободу, но взять ее самим. Объединившись, они начали борьбу за свои права. Они проповедовали, что тело женщины принадлежит только ей, а значит, она сама должна решать, когда заводить детей. Если женщина хочет прервать беременность, то у нее должно быть на это право. Некоторые женщины именовали себя сестрами, собирались вместе, чтобы обсудить многие вопросы. Говорили о женской конкуренции, помогали друг другу, когда дело касалось, к примеру, починки автомобиля или замены лампочки, открывали приюты для женщин, пострадавших от насилия со стороны мужчин. Эти женщины разрабатывали свой собственный «женский» язык и отказывались соответствовать общепринятым представлениям о моде и красоте. Наконец, они потребовали, чтобы у них было преимущество на рынке труда. По их мнению, многовековую дискриминацию женщин необходимо было компенсировать, для чего следовало отдавать женщинам предпочтение во время приема на работу. Дескать, специальные инстанции должны следить за тем, чтобы права женщин более не ущемлялись.
Конечно, усилия женщин не пропали даром: они теперь могли избирать и быть избранными, получать образование по любой специальности и даже встать во главе страны, по крайней мере теоретически. Работающие женщины более никого не удивляли; правда, платили им по-прежнему меньше, чем мужчинам. Было открыто небольшое количество новых яслей и детских садов, в которых матери могли оставить детей и идти на работу. Для начала это были немалые достижения. Но женщины помнили, сколько сил пришлось приложить, чтобы сбросить оковы и стать более самостоятельными. Для своих дочерей они хотели лучшей участи. И воспитывали их с самого начала так, чтобы те были уверены в себе и независимы. Прошли те времена, когда девочки прятались за спинами мальчиков; теперь у тех и у других должны быть равные стартовые возможности.
ПЕРВЫЕ МАГАЗИНЫ ДЕТЕЙ
Словосочетание «магазины детей» может показаться странным. Неужели детей здесь можно было купить? На самом-то деле это были детские дошкольные заведения, которые сообща открывали родители. Зачастую для этой цели снимали помещение небольшого пустующего магазина, отсюда и название. Первые такие «магазины» открылись в Берлине в 1968 году. Затем это явление распространилось и на другие крупные города. Желание создать детский сад нового типа объяснялось тем, что некоторых родителей не устраивали традиционные детские учреждения. В «магазинах» их дети воспитывались в полной свободе. Главными здесь были именно они, а не взрослые.
Матери старались, чтобы их дочери больше играли в машинки и паровозы, меньше — в куклы. И никаких барби. Позволяли им шуметь, играть в подвижные игры, учили давать сдачи. В магазинах детей не было и намека на дисциплину и никто не навязывал ребенку никаких моделей поведения. Это были островки естественности и свободы, где дети сами решали, чем и когда заниматься. Взрослые старались как можно меньше участвовать в этом процессе и не указывать детям, что им делать. Такой тип воспитания получил название антиавторитарного. Новые методы казались крайне привлекательными. Правда, они больше подходили для напористых, уверенных в себе детей, чем для замкнутых и стеснительных. В школе таким привыкшим к свободе детям приходилось непросто: все-таки здесь правила игры определял учитель, а не ученики.
Впрочем, магазины детей недолго оставались тем местом, где малыши росли сами по себе, без вмешательства взрослых. Эти учреждения много критиковали: дескать, дети оттуда выходят одичавшими, эгоистичными, педагогически запущенными и никак не подготовленными к общественной жизни. Кроме того, оказалось, что разница между мальчиками и девочками проявляется у этих детей особенно отчетливо.
Дискуссии о том, каким быть воспитанию, разгорелись с новой силой. На сегодняшний день учителя, родители и воспитатели в большинстве своем придерживаются неких единых принципов: детям надо ставить границы, воспитывать в них социальную ответственность, поддерживать и развивать их любознательность и стремление делать открытия, подогревать желание учиться.
Никто не спорит с тем, что воспитание оказывает на детей большое влияние, что оно может как помочь ребенку, так и навредить ему. Вопрос только в том, насколько это влияние сильно. Полки книжных магазинов заставлены самыми разнообразными изданиями, в которых публикуются советы растерянным родителям. И чем большую роль мы отводим воспитанию, тем большая ответственность ложится на плечи родителей. Немудрено, что родители все время боятся сделать что-то неправильно, и им ничего не остается, кроме как штудировать эти пособия, где есть рекомендации на все случаи жизни. Какую музыку слушать беременной женщине для повышения интеллекта ребенка, на какие ходить выставки, чтобы у него развивалось математическое мышление, как заниматься с малышом, чтобы он рос грамотным и много читал. Специалисты уверены: идеального ребенка можно сделать своими руками, а сам ребенок в этой теории напоминает комок пластилина. Если родителям удастся овладеть искусством лепки, то они смогут вылепить из него всё что угодно. А значит, никто не помешает из девочки сделать великолепного мальчугана, а из мальчика — чудесную девочку.
Чем заняты мальчики, а чем — девочки?
Одним словом, родители принялись осваивать лепку. Это происходило под неусыпным контролем и при поддержке всевозможных исследователей: всем ведь было интересно, подтвердится ли их «пластилиновая» теория и есть ли в человеке хоть что-нибудь, что лепке не поддается.
Один из экспериментов, на который решилось немало родителей, состоял в том, что маленьким мальчикам предложили поиграть с пупсами. Родители надеялись, что таким образом смогут привить своим сыновьям женские качества. У пупсов были пенисы, из которых могла вытекать вода. В комплекте шли различные аксессуары: пеленки, ползунки, распашонки, пинетки, колясочки.
Почти из всех этих пупсов можно было бы соорудить грандиозный памятник нелюбимым, заброшенным игрушкам. Разумеется, девочки тоже не все любят играть в куклы, но мало кто обращается с ними столь безжалостно, как мальчишки. В нашем случае родители и воспитатели стали свидетелями крайне необычных игр (если мальчики вообще начинали играть в этих пупсов). Игрушечные коляски превращались у них в гоночные автомобили, а сами пупсы — в жертв дорожно-транспортных происшествий.
А что же девочки, которые вместо кукол получили машинки и железную дорогу? Их игры тоже ничуть не напоминали мальчишеские. Вокруг железной дороги девочки расставляли домики, деревья и указатели, на них писали выдуманные географические названия, и только после этого начинали игру: «Давай, как будто я суперзвезда и живу здесь, а ты живешь вот там, и у тебя двое детей…»
ВОСПИТАНИЕ В КИБУЦЕ
А что будет, если мальчиков и девочек воспитывать одинаково? Оказывается, именно так уже долгие годы поступают в кибуцах Израиля. Кибуц — это община, в которой роль отдельной семьи сильно ослаблена. Молодые женщины там выполняют ту же работу, что и мужчины. Дети живут в специальных детских домах под присмотром воспитателей, а значит, у них перед глазами нет примеров специфических мужских и женских ролей. Но и у этих детей те же предпочтения, что и у детей из обычных семей. Девочки выбирают кукол, а мальчики — машинки; кроме того, девочки обходятся со своими игрушками намного бережнее, чем мальчишки.
Эксперимент с куклами для мальчиков и машинками для девочек проводился не одно десятилетие. На протяжении всего этого времени ученые наблюдали, как мальчики и девочки обращаются с непривычными игрушками. И надо сказать, что результаты немало их озадачили: ведь изначально они были уверены, что мальчики и девочки от рождения довольно похожи, а разница между ними — лишь результат воспитания.
В ходе дальнейших исследований выяснилось, что девочки с первых месяцев жизни больше, чем мальчики, стремятся при общении вступать в зрительный контакт. Кроме того, они раньше начинают улыбаться и делают это чаще. Когда годовалым детям предложили на выбор разные игрушки, девочки в большинстве своем потянулись к мягким игрушкам, а мальчики — к роботам. Но и тут ученые решили, что это можно объяснить имеющимся у детей опытом: возможно, дети и раньше получали от родителей подобные игрушки и теперь выбирают то, что им было знакомо. Хотя для этого эксперимента отбирали детей из разных семей: и из тех, где девочек и мальчиков воспитывали одинаково, и из тех, где при воспитании разнополых детей традиционно делались различия.
Впрочем, независимо от стиля воспитания в семье и от установок родителей почти все дети вели себя так, будто им целыми днями только и делали, что внушали: «Будь настоящей девочкой!» или «Веди себя, как положено мальчику!» Девочки выбирали те игрушки, которые традиционно считаются девчачьими, а мальчики — те, в которые испокон веков играли именно мальчики. Впрочем, показателен был не только выбор игрушек, но и то, как дети себя при этом вели. Мальчики словно специально подражали драчливому малышу Николя[2], а девочки как будто соревновались в сходстве со славной Хайди[3]. В сравнении с девочками мальчики были более неугомонны, они ломали игрушки одну за другой и раньше начинали проявлять интерес к взрослым вещам, например к техническим приборам или к таким предметам, которые можно разбирать. Причем когда взрослые запрещали им трогать эти предметы, ничего не менялось.
Девочки, напротив, обходились с вещами значительно аккуратнее. У повзрослевших детей эти особенности поведения сохранялись. Девочек по-прежнему интересовали наряды, они придумывали ролевые игры, много и упорно лепили, рисовали и что-нибудь мастерили. Известно, что девочки раньше, чем мальчики, начинают использовать мелкую моторику, а мальчики — крупную.
МЕЛКАЯ И КРУПНАЯ МОТОРИКА
Разница между крупной и мелкой моторикой сродни разнице между работой лесоруба и часовщика. Впрочем, и часовщик, и лесоруб имеются внутри каждого человека, хотя и проявляется их деятельность по-разному. Крупной моторикой называют движения человека, связанные с перемещением всего его тела, — этот вид моторики применяется, скажем, во время занятий спортом. К области мелкой моторики относят действия пальцев рук и ног, а также мимические движения. Когда мы музицируем, рисуем или пишем каллиграфическим почерком, мы задействуем мелкую моторику.
Некоторых родителей эти открытия разочаровали. Ведь они так старались воспитывать детей, не делая из них типичных девочек и мальчиков, — и на тебе! Эти родители не учли, что на самом деле детей воспитывают не только они, но и многое другое. Реклама, например, дает нам картину полной семьи с традиционным разделением мужских и женских ролей. Кроме того, на детей влияют их сверстники, особенно представители одного с ними пола.
Результаты своих наблюдений ученые решили сравнить с тем, что происходит в странах с иными традициями. Различаются ли, например, игры мальчиков и девочек там, где вообще нет игрушек? Каково же было их удивление, когда они обнаружили, что и здесь девочки стараются играть в игры, в которых нужно о ком-то заботиться. При этом они используют самые простые предметы: например, в кукол вполне могут превратиться початки кукурузы — и вот уже все готово для игры в дочки-матери. Мальчики, напротив, довольно рано начинают тренироваться в охоте и состязаться друг с другом.
При сравнении поведения детей в разных странах выяснилось еще кое-что: вне зависимости от окружающих их культурных традиций мальчики и девочки не очень-то хотят играть вместе. Девочки осознают это даже раньше мальчиков. Если есть выбор, с кем играть, то предпочтение почти всегда будет отдано «своим». Поэтому девочки берут мальчиков в игру только тогда, когда им не хватает девочек, и наоборот.
КАК ВЕДУТ СЕБЯ ДЕВОЧКИ И КАК МАЛЬЧИКИ
Легко сказать: мальчики ведут себя так-то, а девочки — так-то; на самом деле все гораздо сложнее. Ученые, наблюдавшие за некоторыми особенностями в поведении детей разного пола, представили свои результаты наглядно, в виде графиков. Согласно этим графикам, поведение мальчиков вполне соответствует общепринятым представлениям о том, что типично для мальчиков; то же можно сказать и о девочках. Но обращает на себя внимание такая деталь: небольшая часть девочек в своем поведении даже больше похожа на мальчиков, чем в среднем сами мальчики. А некоторые мальчики, наоборот, всегда поступают как типичные девочки — такие даже среди девочек встречаются не так уж и часто.
Даже самый маленький ребенок знает, мальчик он или девочка. Но ему пока неизвестно, что к этому полу он будет принадлежать на протяжении всей своей жизни. Осознание этого приходит где-то между четырьмя и пятью годами. Показателен такой разговор между двумя мальчиками в детском саду (одному четыре года, другому — четыре с половиной): «Когда я вырасту, я буду строить самолеты», — говорит старший ребенок. А тот, что помладше, отвечает: «А я, когда вырасту, стану мамой».
Так, может, вот почему девочки слишком строго судят о мальчиках, а мальчики — о девочках: они просто плохо знают друг друга? А чем меньше ты понимаешь другого, тем охотнее начинаешь о нем что-то выдумывать. Например, что девочки — плаксы, а мальчики — драчуны и задиры. И даже если какой-нибудь Питер знаком с какой-нибудь очень симпатичной Лили, это вряд ли скажется на его мнении обо всех девочках. Он просто не будет думать о том, что Лили — тоже девочка, или в лучшем случае решит, что она счастливое исключение. Впрочем, дружба с Питером тоже вряд ли улучшит отношение Лили ко всем мальчикам.
Но разве это поможет нам ответить на вопрос, почему мальчики дерутся, а девочки капризничают? Или это вообще всё не более чем предрассудки, и девочки на самом-то деле намного лучше, чем это кажется со стороны, да и мальчики тоже? Наверняка вы не раз слышали нечто подобное от взрослых — дескать, нужно просто попытаться друг друга понять, нужно друг с другом дружить, и тогда конец всякой вражде. Тут еще можно добавить, что некоторые мальчики играют с плюшевыми мишками, тайком укладывают кукол спать, и даже мысль о драке приводит их в ужас. А некоторые девочки просыпаются и засыпают с машинками, без устали играют в геймбой и в драке дадут фору любому мальчишке.
Ну вот, опять взрослые! Делают вид, будто всегда хорошо себя вели и сами ничего такого никогда не думали. Типа глупо считать тупыми всех девочек или всех мальчиков. Но сами-то они что думают о мальчиках и девочках, эти продвинутые взрослые? Ученые провели эксперимент: запеленали младенца так, чтобы не было видно, какого он пола, сказали, что это мальчик, и взрослые тут же принялись утверждать, что ребенок сильный и крепкий. Другим взрослым показали того же младенца, но теперь его объявили девочкой. И они немедленно начали млеть от восторга, дескать, какой ребеночек милый и ласковый. Так же и в жизни: из мальчиков делают «настоящих мальчиков», а из девочек — «настоящих девочек». Если достаточно долго внушать ребенку, что он слабый или, наоборот, сильный, то в конце концов он таким и станет. Так и появляется «слабый» и «сильный» пол.
К счастью, все не так примитивно. Все родители понимают, что дети не выпекаются в печке. Иначе можно было бы взять большой противень, высыпать в него пять кило здоровья и силы, добавить на кончике ножа самоуверенности, три кулечка ума и два фунта чуткости, влить концентрат красоты, приправить жизнелюбием, а затем все это хорошенько перемешать и выпекать. Таких рецептов, к сожалению, не существует. Если продолжать ту же метафору, то можно сказать так: вместе с противнем родители получают и готовую смесь для запекания. Они могут улучшить вкус пирога, но их возможности ограничены: так, из яблочного штруделя никогда не выйдет суфле, и наоборот.
Первые различия между мальчиками и девочками обнаруживаются задолго до того, как на их поведение можно хоть как-то повлиять. Еще в утробе мальчики сильнее, чем девочки, толкаются руками и ногами в мамин живот. Может быть, это и есть доказательство врожденной склонности мальчиков к дракам, или все-таки нет?
Давайте подытожим, что мы уже знаем о разнице между мальчиками и девочками. Мальчики активно шевелятся у мамы в животе, интересуются всевозможными транспортными средствами и техническими приборами и то и дело находят поводы, чтобы посоревноваться с другими мальчишками. Девочки спокойнее, чем мальчики, они с удовольствием играют в куклы и мягкие игрушки и во время игры примеряют на себя разные роли. Все это мы можем просто констатировать.
Ну почему же все-таки одни становятся драчливыми, а другие — капризными?
ЖЕНЩИНЫ-ИНЖЕНЕРЫ
Кто сказал, что женщины и инженерное дело — вещи несовместимые? Количество женщин в этой профессии постоянно растет. Женщины приходят в строительство, занимаются машиностроением и электротехникой. За последние двадцать пять лет число женщин-инженеров в Германии увеличилось в три раза. В 2003 году из студентов, готовящихся стать инженерами-строителями, примерно четверть принадлежала к прекрасному полу. И одна шестая — среди тех, кто изучал машиностроение. Впрочем, в области электротехники показатели другие: среди студентов по этой специальности женщин менее десяти процентов.
Почему мальчики стремятся быть везде первыми, а девочкам достаточно стать лучшими подругами?
Капризы и драки — и в том, и в другом приятного мало. Пожалуй, драки даже лучше капризов. «Настоящий мальчик должен уметь драться», — именно так, подмигивая, говорят многие взрослые. Кроме того, драчливость вполне соответствует самому распространенному представлению о мальчиках. Они любят озорничать, любят посоревноваться со сверстниками, в любом коллективе им важно испытывать чувство соперничества. Для удовлетворения этих наклонностей лучше всего подойдет спорт. Чтобы мериться силой, мальчишки сбиваются в стаи — это выгоднее, чем дружить парами. Не случайно, в отличие от девочек, они не так часто заводят близких друзей.
ЛУЧШАЯ ПОДРУГА
Героями книжек для мальчиков и девочек часто становятся дети, которые вместе переживают приключения или находят разгадку какой-нибудь детективной истории. Между тем в книгах, адресованных в первую очередь девочкам, обычно рассказывается о близкой дружбе между двумя девочками, которые живут душа в душу, эдакие Ханни и Нанни, героини книг британской писательницы Энид Блайтон.
Но почему мальчикам так уж необходимо быть везде первыми? Не исключено, что ответ на этот вопрос для девочек будет не таким уж неприятным. В биологии говорят о способности самцов производить впечатление. Вам доводилось видеть обезьяну, которая, пыжась, бьет себя кулаком в грудь, словно пытаясь показать, что она самая лучшая? Но очень может быть, что на то у нее есть причины поважнее. По словам ученых, причины подобного поведения у мужчин уходят корнями в далекое прошлое, когда человек был занят прежде всего выживанием и воспроизведением рода. И поскольку в деле воспитания подрастающего поколения перед мужчинами и женщинами стояли абсолютно разные задачи, то и в отношениях с противоположным полом они вели себя очень непохоже. Мужчины старались обратить на себя внимание женщин, потому что последние более сдержанны в выборе партнера. Женщины очень тщательно выбирают партнеров, всячески их проверяют. Ведь, в конце концов, и последствия отношений для них будут намного серьезнее. Поэтому мужчинам приходилось женщину завоевывать.
К счастью, мужчины оказались хорошо обучаемы. Прошло не так много времени, прежде чем они в большинстве своем осознали, что подобное выпячивание себя не имеет такого успеха у женщин, как, например, у самок павианов.
Впрочем, современные мальчики вряд ли понимают скрытый смысл своих действий, и, даже если им рассказать, почему они так себя ведут, они едва ли в это поверят. Ведь, с одной стороны, они презирают девчонок, а с другой — их поведение объясняется желанием произвести на них впечатление.
НАЧАЛЬНИК ИЛИ НАЧАЛЬНИЦА
Типично женские качества лучше подходят для людей на руководящих должностях, чем мужские. Поэтому успешные мужчины зачастую берут пример с женщин. Уметь слушать, вовремя поддерживать сотрудника, создавать стимулы для творчества — все это скорее свойственно поведению женщин, а не мужчин.
В общем, мальчикам от нас здорово досталось! Оказалось, что все их хвастовство и бравада на самом-то деле — ради девочек. Ну а что же сами девочки? Какое отношение игра в куклы и ролевые игры имеют к тому, что девочки часто оказываются такими привередами? Здесь тоже стоит зайти издалека и сначала подумать о том,что означают эти капризы. В качестве главных свидетелей призовем мальчиков, героев книжек-картинок об Альфонсе Оберге[4]. У Альфонса неприятности, потому что он обожает играть с Миллой. А другие мальчишки над ним смеются, потому что считают всех девочек дурами. И даже объясняют почему: «Потому что они слабачки и ревут из-за любых мелочей… Еще они часами смотрятся в зеркало и причесываются… и сходят с ума из-за платьев… и никогда не забывают сделать домашнее задание (чтобы понравиться учительнице!) … и вечно шушукаются… и хихикают без причины… и играют в какую-то скукотищу… и всегда ходят парами… еще они сплетничают и не умеют хранить тайны…» Вот вам перечень всех девичьих недостатков. Но даже такое поведение имеет обратную сторону. Чрезмерная чувствительность, плаксивость, любовь к нарядам и скучные игры — если мы посмотрим на это не с позиции мальчиков, то найдем всё довольно-таки благоразумным. Ведь болтовня с лучшей подругой помогает удовлетворить потребность в общении, а добросовестное выполнение школьных требований — выстроить социальные связи.
Если так посмотреть, то девочки ведут себя очень неглупо. И всему этому они учатся, когда играют в куклы и ролевые игры. Они довольно рано начинают дружить, в процессе игр учатся проявлять заботу, общаться, уступать друг другу или действовать сообща. Игры помогают развить те навыки, которые позже пригодятся, например, для изготовления искусных поделок.
Найти причины различий в женском и мужском поведении на самом деле совсем нетрудно. Стоит только мысленно перенестись в раннюю пору развития человечества, которую называют Каменным веком. Мужчина ходил на охоту, обсуждал с другими мужчинами, как улучшить орудия охоты, и старался принести на обед как можно более крупного зверя. Женщина следила за чистотой в пещере, собирала плоды, поддерживала огонь в очаге и воспитывала детей, чтобы из них получились порядочные мужчины и женщины эпохи Каменного века. И, разумеется, она постоянно общалась с другими женщинами, жившими в той же пещере или неподалеку, — вместе им было уже не так скучно. Впрочем, лучше всего у женщины той эпохи была развита наблюдательность. Конечно, в те времена никто не мог и подумать, что спустя многие тысячелетия кто-нибудь возьмется утверждать, что, хотя женщины и умеют одновременно делать много разных вещей, но, к сожалению, не обладают пространственным мышлением (ведь они не охотились наравне с мужчинами) и из-за этого плохо паркуются задом. Мужчины же плохо умеют слушать собеседника и концентрируются одновременно только на одном деле (на охоте).
Вопрос о том, так ли это на самом деле, мы оставим открытым. Нас сейчас больше интересуют мальчики и девочки. Этот же интерес не давал покоя исследователям, которые установили, что уже на четвертом месяце беременности можно обнаружить различия в мозге будущих девочек и мальчиков. Грубо говоря, головной мозг человека состоит из двух полушарий. Левое полушарие отвечает за логику, разум и речь, а правое — за пространственную ориентацию, образное мышление и творческие способности. Сегодня уже никто не поверит, если сказать, что мир делится на правополушарных женщин и левополушарных мужчин. Некоторые различия в строении мозга у представителей разных полов все же существуют. Так, у мужчин за те или иные способности отвечает только одно полушарие, в то время как у женщин управление этими же способностями поделено между обоими полушариями. Это сказывается на развитии речи у женщин. Когда они говорят, у них задействуются оба полушария, а остальные способности в этот момент уходят на второй план.
Итак, мозг у мужчин и женщин функционирует по-разному. Если говорить совсем просто, эта разница позволяет мужчинам становиться квалифицированными специалистами, а женщинам — добиваться преимуществ в речевой и социальной сферах. Мы сейчас не будем говорить о том, насколько на формирование этих различий повлияли специфические роли мужчин и женщин в деле деторождения и сохранения рода. Пусть часть вопросов у вас останется на будущее. Пока же ограничимся тем, что ученые уверены: женские и мужские гормоны оказывают воздействие на строение мозга.
Кто же тут слабый пол, а кто сильный?
Мужчины выше и сильнее, чем женщины. Вероятно, именно это физическое превосходство сделало их более пригодными для занятий охотой. Кроме того, женщины не смогли бы охотиться в период беременности и кормления грудью. Значит, были все основания, чтобы именовать мужчин сильным полом, а женщин — слабым. Но если бы слово «сильный» понималось только в прямом значении — так нет же! Вскоре у него появились дополнительные смыслы: «сильный» стало означать еще и «могущественный, лучший, обладающий властью». Конечно, это ерунда, но из-за этой-то ерунды на протяжении столетий считалось, что мужчинам должен подчиняться весь мир, в том числе и женщины.
В обществе, выживание которого напрямую зависело от охотников на медведя, подобное положение вещей еще можно было считать вынужденной необходимостью. Но в современном мире нет мамонтов, медведи больше не угрожают человеку, и даже исход войны более не зависит от наличия мышечной силы. С ее помощью сегодня можно завоевать разве что олимпийские медали; в остальных случаях она — лишь атрибут красоты.
Разумеется, в нашем мире хорошо выглядеть тоже немаловажно, и накачанный пресс ценится больше, чем пивной живот. Но зарабатывать полный человек может не хуже, чем тот, у кого идеальные мышцы. За последнее время настроения в обществе переменились. Если прежде женщина считалась человеком второго сорта, этаким товаром с небольшими изъянами, и именно так к ней относились на протяжении столетий, то теперь о женщинах стали говорить непривычно много хорошего. Многие преподаватели хотели бы видеть среди своих учеников больше девочек, потому что с ними намного проще справиться. Неудивительно, что девочек они расхваливают на все лады, а к мальчикам, наоборот, придираются. Девочки более прилежные, на занятиях ощущают себя как рыба в воде и лучше приспособлены к жизни в коллективе, поэтому у них есть все шансы благополучно окончить школу. В Германии, например, девочки чаще, чем мальчики, успешно сдают экзамен на аттестат зрелости, реже остаются на второй год и получают более высокие оценки. Мальчики непоседливее, проявляют меньший интерес к учебе, плохо управляемы и крайне неохотно рассказывают о собственных сложностях. Многие мальчики сами себя загоняют в ловушку: они хотят казаться сильными и мужественными, а на самом деле они робкие и неуверенные в себе. Это не очень-то хорошее сочетание, и изменить этот расклад бывает непросто, а в результате мальчики начинают отставать по школьной программе.
Долгое время считалось, что девочкам тяжело даются естественнонаучные и точные предметы, поэтому педагоги и родители ломали себе голову, как бы помочь своим ученицам и дочерям, чтобы потом те могли выбрать себе одну из типичных женских профессий. Но сегодня ситуация как будто совершенно иная: девушки успешно делают карьеру, а мальчики, напротив, нуждаются в поддержке. Хорошо бы, чтоб они поняли: быть сильным — значит не только быть храбрым, физически выносливым и активным, но и уметь видеть свои слабые стороны и признавать ошибки. Дружить можно и за пределами футбольной или баскетбольной площадки, и при этом совсем не обязательно драться и доказывать другу, что ты самый лучший. Можно даже не отказываться от своего любимого заблуждения относительно девочек — дескать, те много капризничают. Пускай мальчики до поры до времени так о них думают; в конце концов, девочки и сами могут за себя постоять.
Как бы то ни было, в итоге у мальчиков и у девочек все кончится хорошо. Лет в 14–15 они уже не будут так плохо друг о друге отзываться. В 16 некоторые из них начнут гулять друг с другом за ручку… Ну, а в 20–30 у них появятся первые дети. И что же, неужели женщины засядут дома у плиты, станут воспитывать детей, а мужчины будут дружно делать карьеру? Нет, такое положение дел уже давно никуда не годится. И хотя мужчины и женщины от природы устроены по-разному, воспитание все же играет немаловажную роль. А поскольку на самом деле не существует ни капризных генов, ни драчливых хромосом, никто не обязан разыгрывать из себя плаксивую барышню или непременно становиться альфа-самцом.
Почему летучие мыши видят ушами?
Вот было бы здорово, если бы мы могли видеть ушами! Можно было бы спокойно гулять в темноте и никогда не чинить велосипедные фары… Подсунуть ночью грязные носки младшему брату в постель… Все время читать под одеялом комиксы без всякого фонарика — и не тратить батарейку. К сожалению, люди не умеют видеть ушами, им для этого нужны глаза и свет. А вот летучие мыши устроены по-другому: они могут ориентироваться в полной темноте. Из этой главы вы узнаете, как и почему они это делают. А еще мы познакомимся поближе с одной летучей мышью по имени Рик вида большая ночница.
Профессор зоологии Ханс-Ульрих Шнитцлер исследует систему ультразвуковой эхолокации у летучих мышей. В Детском университете в Тюбингене он рассказал историю открытия этой необычной системы ориентирования и принцип ее работы. Как опытный специалист, он также посоветовал нам, как лучше рассказать об этом в данной главе.
Большая ночница кажется не такой уж большой, хотя это самый крупный вид летучих мышей, который встречается в Германии. Длина ее тела от головы до копчика — всего восемь сантиметров, не больше мобильного телефона. Больших ночниц часто можно увидеть в окрестностях церквей. Конечно, не потому что они большие любители молиться или петь церковные гимны. Просто большим ночницам нравится жить на чердаках церквей, потому что там тихо, темно и тепло — именно так, как они любят. Большие ночницы — требовательные постояльцы. Они не одобряют холод и шум. Особенно шум: они бы легко согласились с пословицей «шуму много, толку мало».
При взгляде на них сразу понимаешь, в чем дело. По сравнению с головой уши этих летучих мышей — огромные тарелки, похожие на спутниковые антенны на крыше. У большой ночницы уши гораздо больше головы. Если бы такие уши были у человека, он мог бы выступать в цирке и пугать ими львов. А для летучих мышей это вполне подходящий размер. Такие большие уши нужны им, чтобы делать с их помощью кое-что необычное: смотреть и видеть.
Конечно, летучие мыши видят ушами не так, как другие животные глазами. Летучие мыши тоже улавливают ушами звук, то есть слышат. Но слышат они гораздо лучше людей. Их удивительные уши могут расслышать самые высокие звуки, недоступные человеческому слуху, — они расположены в так называемом ультразвуковом диапазоне. Но и это еще не все. Летучие мыши могут «услышать» даже предметы, которые не издают ни звуков, ни ультразвуков. Например, стену. Или ветку дерева. Или стрекозу, присевшую на лист. Другие животные так не умеют. Уши нужны летучим мышам для того же, для чего другим животным нужны глаза, — для ориентации в пространстве. Поэтому мы все-таки можем сказать: у летучих мышей такие большие уши, чтобы лучше «видеть».
Летучие мыши «видят» и ориентируются на своей территории с помощью ушей — и это уникальный случай в животном мире. Ученым понадобилось несколько веков, чтобы в общих чертах понять, как устроено зрение летучих мышей, но до сих пор не все секреты удалось разгадать. Тем не менее многое ученым уже известно, а кое-что об этом скоро узнаете и вы.
Но первым делом мы отправимся в гости в колонию летучих мышей. Мы ведь хотим узнать, как живут летучие мыши, и удобнее всего это сделать, познакомившись с ними лично. Поэтому — в путь! Знакомьтесь, пожалуйста: большая ночница по имени Рик.
Почему мама — летучая мышь должна рожать мышонка осторожно?
Пока что уши у Рика сложены конвертиком и прижаты к голове. Он ведь еще в животе у мамы, а там не так много места, чтобы оттопыривать уши. Летом мама Рика живет в небольшой церкви вместе с другими летучими мышами — это своего рода коммунальная квартира. На просторном чердаке проживает около двухсот больших ночниц. По человеческим меркам это огромная толпа, но по меркам летучих мышей — совсем небольшая компания. В Мексике были обнаружены колонии летучих мышей, в которых проживало более миллиона особей. Но и европейские большие ночницы могут жить колониями до десяти тысяч особей. В это утро вся компания висит под потолком и спокойно дремлет. Если у тебя так много соседей на небольшой площади, жить нужно дружно. Поэтому летучие мыши в колонии ведут себя прилично. Они не кусают друг друга и не сталкивают с потолка. Конечно, иногда они тоже ссорятся и устраивают на чердаке изрядный переполох. Но быстро успокаиваются и затихают. Во всяком случае, священнику в этой церквушке чердачные жители не мешают. Наоборот, ему нравится, что каждую весну летучие мыши возвращаются к нему в церковь. «Я радуюсь всякому существу, посетившему церковь», — говорит он. Постоянная сонливость летучих мышей его не раздражает: «Главное, чтобы не засыпали мои прихожане внизу».
Мама Рика — летучая мышь по имени Мав — выбрала себе место на самом верху, под коньком крыши. Она повисла на старой потолочной балке, покрытой трещинами, невдалеке от подружек Каи и Лали. Здесь наверху очень тепло, а ей это и нужно. В родах она расходует много энергии, и это небезопасный процесс — ведь, рожая, мать висит под самым потолком, вниз головой! Мав должна уследить, чтобы новорожденный не свалился вниз. Высота больше пяти метров. Если малыш и выживет после такого падения, без матери он вскоре погибнет от голода в чердачных кучах помета. Несколько дней назад малыш выскользнул у ее подруги Лали. К счастью, новорожденная дочка еще висела на пуповине, и Лали быстро подтянула ее к себе. Мав хотела бы избежать таких переживаний.
МУЖЧИНАМ ВХОД ЗАПРЕЩЕН
У больших ночниц и многих других видов летучих мышей взрослые самцы живут отдельно от колонии и от новорожденных. За малышами следят только самки. Где в это время разгуливают самцы — неизвестно. Наверно, живут сами по себе и охотятся.
Она уже больше двух часов мучается в родовых схватках. Беспокойно ползает по балке, прижимаясь к подругам, как будто хочет выдавить малыша из себя, но Рик сопротивляется. Проходит еще полчаса, и наконец он появляется на свет — лапами вперед. Как только малыш родился, мать поднимает голову и вытягивает шею вперед: она висит на потолке почти горизонтально, спиной вниз, сложив крылья лодочкой, в которую мягко падает Рик.
Мать быстро и нежно облизывает новорожденного. Мордочку и попу она вылизывает особенно тщательно: следит за чистотой всех естественных отверстий. Покончив с мытьем, она перегрызает пуповину и доедает плаценту, богатую белком, — последние пять недель Рик питался ею в материнском животе. Но теперь Рик родился, и плацента ему больше не нужна.
Он ужасно устал, но сразу после рождения пускается в трудный путь ползком по меховому животу матери, чтобы найти самое главное: сосок. Он изо всех сил впивается крошечными молочными зубами в левый сосок и присасывается крепко-накрепко. Теперь мать и дитя не разделить даже силой. Потом он засыпает. Мать оборачивает его крылом и тоже не прочь поспать. Этой летучей мыши пять лет, Рик — ее четвертый ребенок. Мав — опытная мать.
Она точно знает, что растить ребенка придется самой и отец Рика ей ничем не поможет. Она даже не знает, где он сейчас. Они встретились как-то раз прошлой осенью, мельком. У него появилось жилье в дупле, недалеко от их церкви, — холостяцкая квартира. Мав не собиралась к нему в гости, это получилось случайно — ее привлек и удержал интересный запах.
Отец Рика — худой лохматый тип и, видимо, считает себя неотразимым. Он не устраивал долгих брачных игр — и, как оказалось, правильно сделал: Мав и так направилась прямиком к нему в дупло. Просто выбрала его раз и навсегда. Она влетела в дупло и повисла на потолке рядом с ним.
К сожалению, мы точно не знаем, что происходило в ту ночь. Известно только, что Мав вылетела из дупла со спермой партнера. Сперма хранилась у нее в матке всю зиму. И только с наступлением весны, когда тело Мав достаточно согрелось, внутри нее задвигалась яйцеклетка, пустилась в путь — и встретилась в матке с осенней спермой. Так был зачат Рик.
КАК РАЗМНОЖАЮТСЯ ЛЕТУЧИЕ МЫШИ
Не все самцы летучих мышей отказываются от брачных игр. Многие пытаются привлечь самок голосом и порханием не только весной, но и осенью, когда накопят достаточно спермы. Если брачные игры самца увенчаются успехом, в жилище у него соберется до пяти самок, образовав на несколько дней небольшой гарем. Некоторые виды летучих мышей не отказываются от сексуальных отношений даже зимой, когда положено впадать в спячку. Они внедряются в чужие колонии и спариваются там со спящими самками.
Неужели летучие мыши — наши ближайшие родственники?
Все летучие мыши рождаются, как и Рик, в укромном месте. На чердаке, в пещере, иногда — в полом стволе старого дерева. Как и людям, летучим мышам нужен кров, защищенное место, где они могут почувствовать себя в безопасности, отдохнуть, набраться сил после трудной охоты. Выбор места зависит от привычек и особенностей разных видов летучих мышей. Большинство видов предпочитают летом жить в теплом месте, а зимой — в прохладном. Поэтому ночницы осенью переезжают на новую квартиру — в пещеру без отопления.
Летучие мыши относятся к млекопитающим, к отряду рукокрылых, включающему в себя летучих мышей и крыланов. Отряд этот очень многообразен: сейчас в мире насчитывается более восьмисот видов летучих мышей и около двухсот видов крыланов. Очевидно, что в процессе эволюции рукокрылые должны были приспособиться к самым разным условиям, и отдельные их виды приспособились по-своему. Другие группы млекопитающих — хищники или копытные животные — насчитывают гораздо меньше видов, поэтому и разнообразие внутри этих групп не так велико. И только у грызунов — к которым относятся мыши, хомяки и бобры — разнообразие видов еще больше, но зато ни один вид грызунов не умеет летать.
Летучие мыши — настоящие млекопитающие, и на эволюционном дереве они гораздо ближе к обезьянам, чем к птицам или мышам. Но этот факт был установлен лишь в 1765 году шведским натуралистом Карлом Линнеем. Линней заметил, что расположение сосков на груди летучей мыши очень похоже на расположение сосков обезьяны. Как и у обезьян, у летучих мышей рождается не много детенышей. Зато они хорошо заботятся о потомстве, и продолжительность жизни у них относительно высока. Летучие мыши некоторых видов могут доживать до тридцати лет.
ВИДЫ ЖИВОТНЫХ
Словом «вид» ученые обозначают группу животных (или растений), похожих друг на друга по важным признакам и способных к взаимному скрещиванию. Например, все люди — независимо от того, живут они в Африке или в Китае — относятся к одному виду, потому что у них могут быть общие дети. А вот хомячки и морские свинки, наоборот, относятся к разным видам, и у них не могут родиться «морские хомячки».
А так как в Европе почти нет обезьян — только на Гибралтарской скале и в зоопарках, — то летучие мыши, вероятно, самые близкие родственники человека на нашем континенте, как бы удивительно это ни звучало. Во всяком случае, так считают очень многие ученые. Таким образом, с точки зрения биологии летучие мыши к нам ближе, чем кошки, собаки и лошади, хотя субъективно мы наверняка предпочли бы обратную ситуацию. Но предки кошек, собак и лошадей в процессе эволюции отделились от прародителей человека гораздо раньше, чем предки летучих мышей.
До сих пор не совсем ясно, каким образом миллионы лет назад некоторые млекопитающие эволюционировали в летучих животных. Можно лишь с уверенностью сказать, что крылья появились у них не в один прекрасный день, когда у какой-то самки крота родился летучий кротенок, а развивались постепенно, в течение многих поколений и многих миллионов лет. Но для восстановления полной эволюционной картины ученым еще нужно найти предшественника летучей мыши. Правда, палеонтологи обнаружили окаменевшие останки летучей мыши возрастом в пятьдесят миллионов лет в карьере Мессель неподалеку от Дюссельдорфа, но оказалось, что первобытные летучие мыши были очень похожи на современных. А хотелось бы найти такое животное, которое еще не умело летать по-настоящему, но хорошо прыгало и немного парило в воздухе.
Вероятно, этот предок летучих мышей жил на деревьях, питался бабочками и мухами и всеми силами старался поймать как можно больше добычи. В таких условиях преимущество могли бы иметь те животные, у которых на теле уже выросло несколько перепонок. Они могли лучше перепрыгивать с ветки на ветку. Еще полезнее для них было бы охотиться в темноте, потому что ночью конкуренты спят, а в воздухе полно насекомых. У такого животного было бы мало врагов и много еды. Правда, ему еще нужно было научиться ориентироваться в кромешной тьме, то есть выработать способность распознавать предметы в отсутствие света. Для этого нужна мощная система локации.
СРЕДИННОЕ ЖИВОТНОЕ
Великие ученые тоже могут ошибаться. «Летучая мышь — срединное животное между птицей и мышью», — писал в 1598 году швейцарский ученый-натуралист Конрад Геснер в своем «Бестиарии» — знаменитом зоологическом труде, описывающем все известные на тот момент виды животных. Именно поэтому, считал Геснер, это животное и можно называть «летающей мышью» — ведь по внешнему виду это и птица, и мышь. Труды Геснера по естественной истории «Historia Animalium» около ста лет считались важнейшими книгами по систематизации животных.
Куда ведут пути летучих мышей?
У Рика такая система есть, хотя он еще не подозревает о своих фантастических способностях. В день своего рождения он устало висит вниз головой, уцепившись за потолочную балку под самой крышей. У летучих мышей даже новорожденные малыши висят под потолком. Они инстинктивно подыскивают удобное место и держатся за него. Им это совсем не сложно. Ступни Рика уже сейчас почти такого же размера, как у матери, и он острыми когтями вцепился в деревянную балку, сам того не замечая. Повиснуть в такой позе — рефлекс, с которым Рик ничего не смог бы поделать, если бы даже захотел. Когти на ногах сцепляются в крепкий замок, напрягать мышцы для этого не нужно. Рику очень одиноко. Мама Мав полетела на охоту с подружками Лали и Каей — ей надо добывать пищу. Еды требуется очень много, ведь Мав должна прокормить и себя, и Рика. За ночь ей нужно съесть как минимум десять грамм насекомых — это составляет больше четверти ее собственного веса. Придется как следует поработать и поймать примерно сорок жужелиц средних размеров. Подруги пролетели восемь километров и добрались до опушки леса, где в хорошие дни можно наловить сколько угодно жужелиц и жуков.
Но сегодня прохладно — для июньской ночи, пожалуй, даже холодно — и насекомых почти нет. Мав, Лали и Кая поделили территорию и в поисках жужелиц шныряют над землей вдоль и поперек. Завидев добычу, они пикируют на нее и хватают ртом. Такая охота — дело непростое, но подруги очень упорны и ловят жуков одного за другим. Примерно через час они пускаются в обратный путь и уступают территорию другому виду — ночницам Наттерера. Этот вид обычно охотится в сумерках, и сейчас для него уже темновато, но голод заставляет их вылететь на охоту. Ночницы Наттерера тоже умеют хватать добычу на лету. Они ловят мух и мелких бабочек хвостовой перепонкой, как сачком, и поедают еще живых насекомых из сачка. Вся добыча поглощается на лету, а несъедобные части — например крылья бабочек — охотники по дороге выбрасывают.
Обратно подружки летят хорошо известным путем: несколько километров вдоль леса, потом направо, мимо живой изгороди, над небольшой аллеей кустарников. Они пролетают маршрут на большой скорости, ведь нужно как можно скорее попасть домой, к голодным детям. По дороге они иногда встречают других летучих мышей. Большинство — такие же ночницы, как они сами, из той же колонии на чердаке.
ПОЧЕМУ ЛЕТУЧИЕ МЫШИ СПЯТ ВНИЗ ГОЛОВОЙ?
Поза, в которой спят летучие мыши, кажется нам необычной. Трудно, наверное, все время висеть под потолком вниз головой? И неудобно, что кровь приливает к голове? На самом деле летучие мыши могут задать тот же самый вопрос нам. Ведь сердцу человека приходится совершать гораздо большую работу, все время перекачивая кровь снизу вверх — от ног к далекой голове. И, конечно, гораздо труднее сидеть на проводах, как птица, удерживая равновесие, — висеть намного проще. Летучим мышам висеть под потолком совсем не трудно, наоборот — так они отдыхают. Для такой позы требуется очень мало энергии, поэтому даже мертвые летучие мыши иногда не падают, а продолжают висеть.
На своей территории многие летучие мыши для скорости летают одними и теми же маршрутами, как эти подружки. У них отличная пространственная память, поэтому они хорошо помнят, что, например, живая изгородь должна остаться справа и нужно облететь фонарный столб. Воздушные маршруты очень важны для летучих мышей, они летают ими на протяжении многих лет и передают эту информацию из поколения в поколение. Осваивая маршрут, молодые особи летят вслед за взрослыми и запоминают дорогу во всех деталях.
Выучив маршрут наизусть, животные больше не следят за дорогой или следят не очень внимательно. Существуют данные, что летучие мыши, например, облетают то место, где раньше стояло дерево, еще долгое время после того, как дерево срубили, или налетают на новое препятствие, помещенное у них на маршруте. В Индии зоологи провели такой эксперимент: окольцевали летучих мышей, живших в храме, перенесли на расстояние ста метров и выпустили на свободу. Прошло две недели, пока животные снова добрались до родного жилища. Видимо, у системы локации летучих мышей тоже есть свои недостатки.
Как летать на перепонках?
Летучие мыши отлично умеют летать, хотя у них и нет перьев. Они летают на крыльях из кожи, как крылатые ящеры — птерозавры. Эта кожа — перепонки на руках и ногах, во сне такие крылья плотно прилегают к телу. Но если животное широко расставит передние конечности, получится большая несущая плоскость, т. е. крыло, которое может создать подъемную силу, достаточную для перелетов. Тонкая крыловидная кожа натягивается в основном между пальцев, а пальцы рук у летучих мышей необыкновенно длинные по сравнению с нашими. Если бы у человека были на руках такие длинные пальцы, мы могли бы почесать большой палец ноги, даже не наклоняясь.
Крылья летучих мышей состоят из живой ткани. Они очень тонкие и пронизаны мелкими мышцами, нервами и кровеносными сосудами. Поэтому, если летучая мышь поранит крыло, оно довольно быстро заживёт. Небольшая ранка в крыле затянется через несколько дней. А вот перья птиц — это мертвая ткань, она по своему составу ближе к нашим ногтям, чем к крыльям летучих мышей. В ней содержится то же вещество, которое присутствует в ногтях и в ороговевшей части кожи.
Летучие мыши на крыльях-перепонках — искусные пилоты. Разные виды летучих мышей владеют разными фигурами пилотажа: одни умеют пикировать, другие носятся зигзагами, третьи даже кувыркаются в воздухе. Кроме того, они развивают сравнительно большую скорость, некоторые виды — более двадцати километров в час. Это скорость небольшого мопеда. Летучие мыши не так выносливы в полете, как птицы, но при желании и они могут преодолевать очень большие расстояния. Существуют виды, легко пролетающие от ста до двухсот километров, бывают даже перелетные виды летучих мышей, которые на зиму перебираются в более южные края, как птицы. Считается, что летучие мыши могут даже перелететь океан. Дело в том, что первые летучие мыши на Земле обитали в Европе, Африке и Азии. Сейчас они живут по всему миру, следовательно, однажды им пришлось перелететь Атлантику — правда, скорее всего, по дороге они много раз приземлялись на островах.
Как летучие мыши ориентируются при перелетах на дальние расстояния, пока до конца не изучено. Мы уже упоминали, что эти животные видят ушами и ориентируются с помощью ультразвука. Но ультразвуковые волны довольно быстро затухают, и на далеких расстояниях пользы от них немного. Поэтому зоологи предполагают, что во время дальних перелетов летучие мыши полагаются на память и зрение. Правда, с высоты им видно не очень много — маленькие глазки-пуговки передают сероватую размытую картинку, примерно такую, как показывает старый черно-белый телевизор. Но этого достаточно, чтобы отличить лес от водной глади.
ВЗЛЕТ И ПОСАДКА
Самое простое — это взлет в пещере: летучая мышь просто разжимает когти, падает в воздух и летит в нужном направлении. Труднее бывает взлететь, находясь на земле. Приходится высоко подпрыгивать, чтобы расправить крылья. Особенно неудобно взлетать с ровной гладкой поверхности. Существуют виды, для которых это непреодолимая трудность. Чтобы совершить посадку под потолком, многие виды кувыркаются в воздухе и тормозят крыльями, но некоторые с лету ложатся животом на ветку, цепляются и повисают вниз головой.
Как сказать «ням-ням» при помощи ультразвука?
Теперь Рику уже пять дней. У него открылись глаза, он сильно вырос и постоянно хочет есть. Мав и подруги охотятся не покладая крыльев, чтобы накормить детей. Как только первая мать появляется в окошке церкви, малыши начинают нетерпеливо скулить, и матери торопливо протискиваются к своим детям сквозь толпу других малышей. Не так-то легко найти своего ребенка среди оравы кричащих младенцев, но Мав издалека узнает Рика по его крику. И, конечно, по запаху. Как все младенцы, он прекрасно пахнет, и вкус у него тоже замечательный — Мав готова нюхать и вылизывать его без конца. Большая удача для Рика, что мать без устали вылизывает его, потому что в их колонии живет огромное количество паразитов. Клещи, мушки и даже клопы — все не прочь напасть на маленьких слабых детенышей. Мав избавляет сына от этих страшных мучителей.
РУКАМИ НЕ ТРОГАТЬ!
Если вы найдете на улице раненую летучую мышь, ни в коем случае не трогайте ее руками. Даже в ослабленном состоянии животное будет защищаться и кусаться, а от укусов может развиться тяжелое воспаление. Летучую мышь можно осторожно подхватить веником или толстыми перчатками и посадить в большую коробку. Коробка должна прочно закрываться, в ней нужно проделать дырочки для вентиляции и положить внутрь мягкие тряпки. Важно отнести летучую мышь к специалисту — зоологу или ветеринару. Кроме того, нужно хорошо запомнить место, где вы ее нашли.
В начале июля наконец устанавливается ясная погода. В лесу полно насекомых, матери едят досыта, и у них много молока, так что дети быстро растут. Через две недели у Рика вырастает первая шерсть. Крылья тоже подросли. Рик то и дело расправляет перепонки и хвастается ими перед друзьями.
Как бы ему хотелось уже сейчас полетать по чердаку, но страшно отпустить балку и полететь — пока Рик на это не решается.
Он еще не заметил, что умеет испускать ультразвуковые сигналы. Все, что он до сих пор говорил («Ма-а-а-ама!», «Есть хочу!»), произносилось в том диапазоне, который человеческое ухо воспринимает как высокий звук, а ухо летучей мыши — как низкий. Но сейчас, в двухнедельном возрасте, в его голосе появляются все более высокие звуки. Человеку они уже не слышны. Голосовые связки в гортани Рика способны вибрировать чрезвычайно быстро и создавать звуки с частотой более тридцати тысяч герц. А его уши способны их слышать.
Звук в диапазоне выше двадцати тысяч герц находится за пределами человеческого восприятия и называется «ультразвук». Чтобы издавать такие звуки, голосовые связки Рика должны колебаться как минимум двадцать тысяч раз в секунду. И они прекрасно с этим справляются. Но зачем летучим мышам звуки с таким количеством колебаний?
Почему летучие мыши не кричат попросту «ау»?
Специфические звуки — основа уникальной способности летучих мышей «видеть» ушами. Дело в том, что они не только прислушиваются к шумам в окружающем мире, но и сами их производят. Летучие мыши регулярно издают ультразвук и слушают его отражение — эхо.
Человек тоже может услышать эхо собственного голоса. Находясь в ущелье или перед большой скалой, можно крикнуть «ау!», и скала ответит эхом. Но если перед вами дерево и вы крикнете «ау!», то дерево не ответит. Эха не возникнет, потому что голос человека слишком низок. Вот ультразвук летучей мыши — другое дело. Звуки такой высокой частоты вызывают эхо, даже наталкиваясь на сравнительно маленькое препятствие, например бабочку. В науке этот принцип, в совершенстве освоенный летучей мышью, называется «эхолокация».
В полете летучая мышь постоянно испускает ультразвуковые сигналы. Они отражаются от деревьев, стен и насекомых и возвращаются к животному. В процессе звуки немного изменяются, так же как эхо чуть искажает голос. Уши летучих мышей такие большие, что животные отлично воспринимают и анализируют все ультразвуковые сигналы. Откуда доносится звук: справа или слева? Куст это или дерево? Если дерево — то лиственное или хвойное? Всю эту информацию мозг летучей мыши получает из ответного ультразвукового сигнала. Некоторые виды даже могут определить, что за вкусное насекомое летит перед ними — комар или бабочка, и как оно движется — скорее по диагонали вправо назад или влево вперед.
ЭХОЛОКАЦИЯ ДЛЯ СЛЕПЫХ?
Если эхолокация так хорошо работает у летучих мышей, нельзя ли ее использовать, чтобы помочь слепым людям ориентироваться в пространстве? Теоретически это возможно, и первые практические эксперименты даже были проведены. С помощью специального прибора ультразвуки преобразовывались в звуки нормального диапазона — чтобы слышать их обычным ухом. Но, к сожалению, большинству оказалось трудно анализировать эти дополнительные сигналы. За много лет люди привыкли ориентироваться по обычным звукам окружающего мира, прислушиваться к машинам, пешеходам, голосам. Новые отраженные сигналы перегружают их слух и только больше запутывают.
Человек и представить себе не может, как и что слышат летучие мыши. Это совершенно другие слуховые впечатления, непривычные нам. Ведь летучие мыши не только постоянно слышат эхо собственных сигналов. Они слышат и сами сигналы, и сигналы других летучих мышей.
Крошечный мозг летучей мыши сортирует и анализирует все это многообразие. Самая простая ситуация для него — полет на большой высоте, вдали от препятствий. Здесь животные издают мало сигналов и получают мало ответов. Но как быть, когда летучая мышь охотится в лесу, вынуждена часто издавать сигналы и воспринимать эхо от каждого листа на деревьях? Как тут не запутаться в изобилии звуков и сохранить четкое видение — или все же «слышание» — ситуации? А главное: как выделить в неразберихе самый нужный сигнал — эхо от насекомого?
Зоологи, исследующие летучих мышей, уже выяснили, что эти животные умеют издавать самые разные сигналы в зависимости от окружающей обстановки. Например, звуки, чрезвычайно высокие в начале и с резким падением частоты в конце. Крики могут быть протяжными или короткими. Животные могут делать относительно долгие паузы между звуками или издавать их один за другим. Например, в погоне за насекомым по мере приближения к добыче они издают звуки всё чаще. Можно сравнить это с миганием фонарика, если быстро включать и выключать его. Чем чаще вы включаете фонарик в темном помещении, тем лучше видите, куда крадется старший брат, который только что стащил ваше пирожное. Поэтому перед тем как схватить насекомое, летучая мышь издает особенно много коротких звуков — до двухсот сигналов в секунду. И наоборот, когда летучая мышь летит в свободном пространстве, она издает нечастые, но долгие сигналы, от пяти до двадцати раз в секунду, и ждет, с какой стороны придет эхо.
Зоологи установили, что летучие мыши могут обнаружить даже насекомых, ползающих по листьям. Сначала они должны прислушаться своими гигантскими ушами к обычным звукам. Услышав шуршание ножек по листу или тонкое жужжание, они направятся к жуку, посылая ультразвуковые сигналы, и схватят его.
ПРИБОР ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ЛЕТУЧИХ МЫШЕЙ, ИЛИ БЭТ-ДЕТЕКТОР
Человеческое ухо не может расслышать ультразвуки летучих мышей, но с помощью специальных приборов можно преобразовать их сигналы в звуки слышимого диапазона. Эти приборы — детекторы по обнаружению летучих мышей, или бэт-детекторы — принимают ультразвук и понижают его частоту до уровня, воспринимаемого человеком. Если однажды вы окажетесь на территории, где охотятся летучие мыши, и включите такой детектор, вы удивитесь, какой шум стоит во время этой охоты — а нам-то она кажется беззвучной.
Не так просто было выяснить эти факты о летучих мышах. Многие ученые годами ломали голову, как животным удается ловить добычу в кромешной тьме. Приблизиться к разгадке этой тайны удалось итальянскому натуралисту Ладзаро Спалланцани. В 1793 году он провел эксперимент, запустив летучих мышей в темное помещение, через которое протянул проволоку в разных направлениях. К каждой проволоке он прикрепил маленький колокольчик. Как он и ожидал, животные облетали проволоку, не задевая ее, так что ни один колокольчик даже не звякнул. Тогда Спалланцани завязал летучим мышам глаза и снова запустил в помещение. На этот раз он ожидал звона, но мыши снова летали в полной тишине. Очевидно, глаза им для полета не требовались. И только когда Спалланцани заткнул мышам уши, начался порядочный трезвон. Без помощи ушей животные не могли облетать препятствия, то есть их система локации была основана на слухе. Правда, для Спалланцани так и осталось загадкой, как летучие мыши слышали проволоку.
Биолога, разгадавшего, как «работают» уши летучих мышей, звали Дональд Гриффин. В 1938 году он зашел в гости к коллеге-физику и принес с собой клетку с летучими мышами. Он собирался выяснить, как устроены сигналы летучих мышей в слышимом диапазоне. Случайно записывающий прибор его коллеги был настроен и на более высокие звуки — на ультразвук. Оба исследователя только диву давались, как много звуков издают летучие мыши, в то время как сами они при этом совсем ничего не слышали. Так загадка и разрешилась. Летучие мыши ориентируются с помощью эхолокации, то есть «видят» ушами.
Долго ли учиться кувыркам в воздухе?
Ученые потратили столько времени и сил на разгадку тех фокусов, которые Рик умеет делать от рождения! Вот уже две недели он чувствует, что подходит время первого полета. И вот наконец он подтянулся на свободное место, немного выждал, а потом отпустил балку и упал с высоты. И произошло чудо — крылья тут же расправились и легко понесли его к балке на другой стороне чердака, где он так же легко приземлился, сделав полкувырка в воздухе. Все получилось так просто, что он тут же попробовал полетать еще — и снова все прошло прекрасно!
ЛЕТУЧИЕ МЫШИ В ОПАСНОСТИ
В Европе встречается тридцать видов летучих мышей, но многие из них находятся под угрозой исчезновения. В сельском хозяйстве насекомых уничтожают пестицидами, и летучим мышам часто не хватает корма. Кроме того, пестициды — например ДДТ — остаются в насекомых и таким образом попадают в организм летучих мышей, постепенно отравляя животных. Люди осушают влажные районы, в которых водилось много насекомых, застраивают территории, на которых располагались жилища летучих мышей, или сносят здания, в которых обитали их колонии, — все это плохо сказывается на их жизни. В результате в семидесятые годы численность летучих мышей сократилась в пятьдесят раз. Многие их виды уже вымерли.
Первый полет немного утомил Рика. Он провел день на своем старом месте и с аппетитом сосал материнское молоко. Рик отдыхал целый день. А ночью наконец настал долгожданный момент: большая ночница Рик отправился в первый полет на улицу. Он вылетел совсем один, без матери. Услышал несколько других молодых ночниц и понесся за ними, сразу же нашел выход — окно, сделал пару кругов у церкви и вернулся домой.
Как здорово! Рик почувствовал, что он уже вырос, стал по-настоящему большой ночницей и скоро улетит от матери. Еще пару недель он будет возвращаться к ней днем, за вкусным молоком и материнской заботой. Он еще не набрался опыта, чтобы наловить себе достаточно насекомых. Но с каждой вылазкой добычи у него становится больше.
Теперь до конца лета Рику нужно усердно охотиться и поедать насекомых, чтобы пережить свою первую зиму. Инстинкт подсказывает ему, как важно подготовиться к этому незнакомому холодному времени. Когда наступила пора впадать в зимнюю спячку, тоже подсказал ему инстинкт. Рик подыскал себе укромное, прохладное место в пещере неподалеку и переехал в нее вместе с двумя приятелями. Втроем они повисли на потолке и почувствовали, как подступила непривычная парализующая сонливость.
Они не знают, что с ними происходит, но не боятся нового состояния. Тело Рика постепенно остывает, сердце уже бьется медленно — один удар в минуту. Желудок перестает переваривать пищу. Рик засыпает, и это самый глубокий сон во всей его жизни. Он безжизненно висит на потолке небольшой пещеры. Зимняя спячка для него — единственная возможность пережить зиму. В холодные месяцы, в отсутствие мух и комаров, он не сможет добыть достаточно корма. Если разбудить Рика сейчас, он, скорее всего, быстро умрет. Но он выбрал неплохое убежище. Так что теперь он проснется только весной и проживет еще долгую счастливую жизнь летучей мыши. Летом будет целыми днями дремать, а ночью охотиться. Осенью соберет вокруг себя небольшой гарем и будет вволю спариваться с самками. Но, как и его отец, Рик так и не познакомится со своими детьми.
О загадках других животных ты узнаешь на лекциях факультета ПРИРОДА в Немецком детском онлайн-университете:
Почему математики не умеют считать?
Как только речь в школе заходит о чем-нибудь вроде простых чисел, теоремы Пифагора или логарифмов, многие ребята моментально впадают в какой-то загадочный ступор. Они бы очень хотели понять, что там учитель чертит и пишет на доске, но, к сожалению, даже прилагая нечеловеческие усилия, уследить за его рассуждениями не могут. Как это у математиков такое получается? Как им удается так хорошо считать? Может, у них мозг как-то по-другому устроен? Может, у них туда теорема Пифагора сразу встроена? Или они только притворяются, а на самом деле тоже считать не умеют?
Объясняя в Детском университете, почему математики не умеют считать, Райнер Нагель говорил об арабских и греческих математиках. Профессор Тюбингенского университета не только привел в восторг юных слушателей своей лекции, но и консультировал авторов этой книги при написании данного раздела.
Если бы кто-нибудь провел конкурс на самый нелюбимый предмет в школе с самыми заковыристыми контрольными и домашними заданиями, на которые уходит больше всего времени, то математика наверняка победила бы с большим отрывом. Уже само слово «математика» звучит пугающе, как будто с порога предвещая двойки и угрожая оставить на второй год. Сразу вспоминаешь о формулах, уравнениях, иксах и игреках. А ведь взрослые тоже по возможности стараются не использовать странные символы, с помощью которых математики общаются между собой. «Каждая математическая формула в книге, — однажды констатировал знаменитый британский физик Стивен Хокинг, — вполовину сокращает количество ее потенциальных читателей».
Кроме того, в математике все должно быть очень точно. Два плюс два будет четыре. Именно 4, а не 4,153 или 3,879. Ровно 4, ни больше, ни меньше. И можно сколько угодно близко подобраться к правильному ответу, а он все равно будет неверным. Вообще вся эта арифметика — умножение, сложение, деление — зачем это нужно? В конце концов, мы ведь живем в третьем тысячелетии, и у каждого дома есть мощный компьютер! Зачем учиться считать? Для жизни?
ПЕРВЫЙ КАРМАННЫЙ КАЛЬКУЛЯТОР
Создать калькулятор, который помещается в руке, впервые удалось инженерам компании Texas Instruments в 1967 году. Первый в мире мини-калькулятор мог выполнять четыре основных арифметических действия, на экране у него помещалось шесть цифр в строке. Первым карманным калькулятором, поступившим в свободную продажу, стал Bowmar 901B. Он тоже справлялся с четырьмя основными арифметическими действиями, имел размеры 13х7 сантиметров и в 1971 году стоил 240 долларов.