Один из интереснейших вопросов, над которым работает наука, проблема ориентации и общения организмов. Все организмы выделяют в окружающую среду разные вещества, они служат средствами связи. У животных есть специальные химические органы, чувства обоняния и вкуса. Особой степени совершенства они достигают у насекомых и птиц, рыб и млекопитающих.

Как животные общаются между собой

Обоняние

Удивительно тонко обоняние рыб. Если всю воду Ладожского озера разбавить только одной ложкой спирта, рыбы могли бы отличить эту воду от «чистой». Дальневосточные лососевые руководствуются запахом при поиске родной реки, где они провели всего несколько месяцев после появления из икринок. А возвращаются они туда после пяти-шести лет жизни в море!

Механизм обоняния таит еще много неясного. Вещества одного химического состава, но с разной структурой молекул (правый и левый изомер) могут пахнуть по-разному. Но одинаковый запах могут иметь вещества с разной формой молекулы.

Есть две теорий обоняния. Стерео-химическая считает, что запахи зависят от формы молекулы. Попадая на приемное устройство, они вызывают определенное раздражение. Примитивно это можно представить так: ключ и замок. В зависимости от того, подходит ли молекула к впадине воспринимающей клетки, происходит различение запаха вещества. Второе предположение объясняет распознавание энергетическим состоянием молекулы (колебательными движениями атомов), которое также может восприниматься и различаться клеткой-рецептором.

Нет сомнения, что огромное значение имело бы создание искусственного распознавателя вещества по запаху.

Зрение

Светочувствительность и зрение представляют собой столь же важное средство ориентации и общения между животными. У животных, которые обитают в грунте и в слабоосвещенных морских глубинах, светочувствительность слаба. Светочувствительные органы работают по типу реле: попавшее в освещенное место животное воспринимает свет как сигнал опасности, прекращающийся после того, когда оно зароется в грунт. Лягушка воспринимает лишь отдельные биологически важные для нее элементы среды. У нее есть четыре типа нервных волосков. Они передают сигналы о появлении в поле зрения лягушки кругленького, маленького, движущегося. Большого животного она не видит. Нервный волосок сигнализирует лишь о затемнении поля зрения. Так схематично лягушка отличает насекомое от угрожающего животного.

Оказалось, такое упрощенное представление о предметах необыкновенно удобно для некоторых задач. И в США уже был создан электронный глаз по типу глаза лягушки, но размером значительно больше.

Ультразвук и биополя

Дельфины и летучие мыши не только определяют звуковую ориентировку, но также и размеры, форму и фактуру поверхности. Можно, пожалуй, сказать, что ультразвуком (неслышимым звуком высокого тона) они как бы детально рассматривают предмет так, как мы с вами рассматриваем его глазами. Не удивительно, что биоакустика привлекла в свое время внимание не только биологов, но и техников.

Некоторым рыбам свойственна локация по электрическому полю. Исследования показали, что вокруг тела рыб создаются слабые электрические поля. Когда рыбы собираются в стаи, то слабые электрические поля аккумулируются и преобразуются в более сильное единое электрическое поле. В стае поведение рыб становится согласованным. Электрическое поле стаи может ориентироваться на магнитное поле Земли. Поэтому-то на больших глубинах рыбы «без компаса» находят места нереста, пройдя тысячи километров. Такие вещи не воспринимаются отдельными индивидами, и в этом большое преимущество стайного образа жизни.

Опыт показывает, что в группах животные ориентируются лучше. Как правило, миграции всегда проводятся стаями, стадами или косяками. В этом случае отдельные опытные индивиды становятся вожаками, и вся стая лучше приходит на место. Согласованное поведение стаи может достигаться с помощью зрительного, слухового общения или с помощью выделения химических веществ. Так возникают своеобразные биологические поля — оптические, акустические и химические, служащие как бы фоном, на котором развертывается деятельность организмов. Этот фон становится опорой, без которой невозможна ориентация в пространстве.

Изучение надорганизменных систем имеет самостоятельный интерес. Исследование популяций, видов и биоценозов (основных типов надорганизменных систем) может иметь значение при решении вопросов организации сложных взаимосвязанных комплексных процессов в производстве: в промышленности, на транспорте, в связи, в лесном и сельском хозяйстве и в ряде других областей. Сейчас большими биологическими системами интересуются не только инженеры, но и социологи и экономисты.