Слуховые косточки: молоточек, наковальня, стремечко, — сообщают уловленные ими колебания второй овальной мембране, закрывающей полость внутреннего уха. Внутреннее ухо — это длинный, изогнутый спиралью канал, наполненный жидкостью. Я изобразил его в виде изогнутой полукругом металлической трубки, так как он находится в неподвижных костях черепной коробки. Жидкости почти не сжимаются. Когда стремечко вдавливает мембрану в этот заполненный жидкостью канал, возникает волна сжатия. Она в свою очередь выгибает мембрану, закрывающую полукружный канал с другого конца. Таким образом, любое колебание воздуха, любой звук через барабанную перепонку передается волнами сжатия внутреннему уху. Вся полость внутреннего уха разделена продольной пленкой. От нее отходят слуховые волоски, наискосок протянутые к стенкам канала. Длина слуховых волосков различна: если в начале канала она составляет всего одну двадцатую миллиметра, то по мере приближения к U-образной петле канала она постепенно растет и доходит до половины миллиметра. В каждом ухе примерно двадцать тысяч слуховых волосков. На рисунке они изображены в виде нескольких фортепьянных струн. Я это сделал сознательно, чтобы напомнить об идее великого естествоиспытателя Гельмгольца, который предположил, что слуховые волоски являются некоторым образом струнами, каждая их которых настроена на строго определенную высоту (или частоту) звука. В зависимости от частоты колебаний, сообщаемой барабанной перепонкой жидкости, в резонанс с колебаниями входят совершенно определенные слуховые волоски — точно так же, как в фортепьяно. Каждый слуховой волосок соединен с нервной клеткой — рецептором. Если волосок колеблется, то в соответствующей нервной клетке возникает раздражение, передающееся определенным клеткам мозга, где и воспринимается нашим сознанием в виде звука. Только поэтому мы и можем наслаждаться операми Вагнера, а волки и любые другие высшие животные — общаться меж собой.
Частота самого низкого звука, который способен услышать человек, составляет 16 герц, а самого высокого — 20 000 герц. Зато верхняя граница колебаний, воспринимаемых собакой в виде звуков, находится на частоте 80 000–100 000 герц. Поэтому собак можно выдрессировать на звук свистков, которые совершенно не слышимы человеческим ухом. Кузнечики издают и слышат звуки частотой до 90 000 герц, навозные жуки — до 40 000, а у многих ночных бабочек диапазон слышимых колебаний начинается как раз на тех частотах, где человек слышать перестает. Верхний же предел слышимых ими колебаний равен 175 000 герц! Если с помощью свистков особой конструкции издать эти звуки сверхвысокой частоты, то ночные бабочки внезапно сделают в воздухе маневр или же упадут на землю. И у них есть на то все причины, так как подобные звуки испускают летучие мыши — главные их враги.
Еще в 1790 году итальянский ученый Спалланцани заметил, что летучие мыши уверенно летают по совершенно темной комнате. Совы же в подобных условиях наталкиваются на стены, так как для ориентации им нужен хотя бы слабый проблеск света. Летучие же мыши ловко уклоняются от столкновений с развешанными у них на пути проводами и ветками, и лишь когда им заклеивают воском уши, этой черной магии наступает конец. Прошло 150 лет, пока в 1940 году некий голландец и два англичанина независимо друг от друга обнаружили, что летучие мыши все время издают недоступные нашему слуху ультразвуки. Они отражаются от стен и предметов, и летучие мыши, хотя и не видят в темноте, что их окружает, точно ориентируются на слух. Сидя на месте, эти животные тем не менее знают, где стена гладкая и где шероховатая, где проходят трещины или находятся выступы, за которые при необходимости они цепко хватаются. Они пролетают в узкие щели и отверстия, не задевая стенок.
Птицы, в отличие от летучих мышей, воспринимают звуки в диапазоне слышимости человека. Правда, им доступны лишь восемь-девять октав, то есть в три-четыре раза меньше, чем человеку. Они столь же хорошо улавливают и различают отдельные звуки и, обладая абсолютным слухом, хорошо их запоминают и в точности воспроизводят. Многие птицы гораздо музыкальнее большинства людей. Черный дрозд варьирует свою тему, намечает ее пунктиром и изменяет темп и тембр звучания, расширяет и сужает интервалы, заимствует и улучшает мелодии. Короче говоря, он сочиняет. Недаром такие композиторы, как Бетховен и Моцарт, использовали «музыкальное наследство» птиц.
