Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Главная страница


История развития средств связи




страница1/14
Дата29.06.2017
Размер2.79 Mb.
ТипУчебное пособие
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14




Р

ОСЖЕЛДОР



Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ростовский государственный университет путей сообщения»

(ФГБОУ ВПО РГУПС)

Б.А. Богосов



ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ СРЕДСТВ СВЯЗИ
Учебное пособие

Ростов-на-Дону

2011

УДК 656.25(07+06)


Богосов, Б.А.

История развития средств связи : учеб. пособие / Б.А. Богосов; Рост. гос. ун-т путей сообщения. – Ростов н/Д, 2011. – 199 с. : ил. – Библиогр.: 10 назв.


В учебном пособии прослеживается история развития средств связи и передачи сообщений от доисторических времен до наших дней, рассматриваются принципы построения и функционирования устройств связи, этапы их развития и совершенствования.

Приводятся биографии зарубежных и отечественных ученых и показан их вклад в изобретения и совершенствование средств связи и передачи информации. Приведены схемы устройств связи, разработанные этими учеными и изобретателями, разъяснены принципы работы этих схем.

Пособие предназначено для студентов железнодорожных вузов, обучающихся по специальности «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте». Пособие может быть полезно специалистам, интересующимся историей развития и совершенствования средств связи и передачи информации, обучающихся или работающих в вузах или организациях связи.

Рецензенты: канд. техн. наук, доц. В.Ф. Лопатин

(ФГБОУ ВПО РГУПС);

канд. техн. наук, доц. В.К. Ломаш (МТУСИ).

© Богосов Б.А., 2011

© Ростовский государственный университет

путей сообщения, 2011

ОГЛАВЛЕНИЕ


Глава 1 Способы передачи информации ………………............

5

1.1 Обобщенная схема системы передачи информации …………............

5

1.2 Передача информации аналоговыми сигналами……………...............

6

1.3 Передача информации дискретными и цифровыми сигналами……

7

Глава 2 Передача информации в мире животных …………

8

2.1 Передача информации в мире насекомых…………………………….

9

2.2 Передача информации у водных беспозвоночных….………………...

18

2.3 Коммуникационные сигналы рыб ……………………………………..

19

2.4 «Общение» водных млекопитающих. Дельфины ……………………

20

2.5 Передача информации в мире птиц …………………………………..

22

2.6 Разум и сознание высших животных. «Говорящие» обезьяны………

23

Глава 3 Способы связи и передачи информации у древних народов …………………………………………………….

37


3.1 Общение и передача информации речью и звуковыми сигналами ...

38

3.2 Обмен информацией с помощью источников света ……….................

39

3.3 Знаковые и письменные способы передачи сообщений ……………..

42

Глава 4 Совершенствование способов передачи информации до появления электросвязи……………….....

50


    1. Развитие почтовой связи …………………………………………........

50

4.2 Появление и развитие оптического телеграфа………………………..

56

Глава 5 История изучения электричества и первые опыты по приему и передаче электрических сигналов…………………………………………………………………

61


5.1 Научный подход к исследованию электромагнитной энергии

зарубежными и отечественными учеными в 17 – 18 веках н.э. …..…….


63


5.2 Теоретические исследования электричества в 19-м веке и

первые опыты с электричеством …………………………………………..


66


Глава 6 История появления и развития электрического телеграфа …………………………………..............................................

82


6.1 Первые шаги использования электричества для передачи букв и знаков………………………………………………………………………....

82

    1. Телеграфные аппараты С. Морзе, Д. Юза и Ж. Бодо .……………….

94

6.3. Внедрение телеграфии на железнодорожном транспорте. Роль российских ученых в становлении и развитии электрического телеграфа……………………………………………………………………

98


Глава 7 История телефонии ……………………………………….

99

7.1 Первые опыты по передаче звука на расстояние …………………….

99

7.2 Телефон Александра Белла ………………………………………........

102

7.3 Работы П.М. Голубицкого в области телефонии………………...........

104

7.4 История развития телефонных станций ………………………………

107

7.5. Развитие и современное состояние телефонии……………………...

110

Глава 8 История радиосвязи………………………………………

114

8.1 Изобретение радиосвязи ………………………………………………

114

8.2 Радиосвязь до появления радиоламп………………………………….

124

8.3 Ламповый период развития радиосвязи и радиовещания …………..

127

8.4 История возникновения и развития телевидения ……………………

137

8.5 Современное состояние техники радиосвязи, радиовещания и телевидения …………………………………………………………………

141


8.6 История развития радиосвязи на железнодорожном транспорте …..

146

Глава 9 История развития многоканальной связи………

157

9.1 Аналоговые системы многоканальной связи…………………………

157

9.1.1 Аналоговая многоканальная связь по кабельным линиям ………

158

9.1.2 Радиорелейная аналоговая многоканальная связь ………….............

160

9.2 История появления и развития цифровых систем многоканальной связи…………………………………………………………………………

166


9.2.1 Недостатки аналоговых МСПИ импульсно-кодовой модуляцией .

166

9.2.2 Принцип построения цифровых системы с импульсно-кодовой модуляцией…………………………………………………………………

168


9.3 История многоканальных систем передачи информации, использующих тропосферные и спутниковые каналы связи …………..

171


      1. История развития тропосферных систем связи ……………………

171

Глава 10 Современная история развития средств связи..

174

10.1 История развития спутниковых систем связи ………………………

174

10.2 История возникновения и развития мобильной и сотовой связи ….

183

10.3 История развития многоканальных систем передачи

информации по волоконно-оптическим линиям связи…………………..


191


Заключение …………………………………………………………………

196

Библиографический список ……………………………………………….

198



Глава 1 Способы передачи информации
1.1 Обобщенная схема системы передачи информации
Связь представляет собой процесс передачи сообщений от источника к получателю (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Обобщенная структурная схема системы связи,


где: ИС, ПС – источник и получатель сообщений;

П, Пр – передатчик и приемник


Как мы видим из рис. 1.1, передача сообщения осуществляется сигналами. Существует много различных способов передачи сигналов. Так, два человека могут «связываться» между собой, пользуясь речью, жестами или графическими символами. В далеком прошлом передача на большие расстояния осуществлялась с помощью звуковых сигналов, барабана, дыма костра, почтовых голубей и световых лучей. Теперь связь на большие расстояния реализуется в основном с помощью электрических и оптических сигналов. Объясняется это тем, что сигналы данного вида можно передавать на огромные расстояния (теоретически на любые расстояния в пределах Вселенной) с очень большой скоростью (около 3×108 м/с).

Сообщением называют совокупность сведений о состоянии какого-либо материального объекта. Источник и получатель сообщений разделены некоторой средой, в которой источник образует возмущения, отображающие сообщение и воспринимаемые получателем. Физическая реальность, изменения которой в пространстве и во времени отображают передаваемое сообщение, называется сигналом. Например, при разговоре источником сообщений является голосовой аппарат человека, в качестве сигнала выступает изменяющееся в пространстве и во времени воздушное давление – акустические волны; получателем служит человеческое ухо. В современном обществе для передачи различного рода сообщений широко используются электрические сигналы – электромагнитные колебания, изменения параметров которых отображают передаваемые сообщения. Электрические сигналы имеют ряд преимуществ перед сигналами другой физической природы – они могут передаваться на весьма большие расстояния, их форму можно преобразовывать сравнительно простыми техническими средствами, скорость их распространения близка к скорости света. Передача, излучение и прием сообщений по электромагнитным системам называется электросвязью. Существуют различные виды электросвязи – телефония, видеотелефония, телеграфия, передача данных и др. Комплекс технических средств, обеспечивающих передачу сигналов электросвязи, называется системой электросвязи. В пункте передачи такой системы сигналы неэлектрической природы, порождаемые источником сообщений, должны быть преобразованы в электрические сигналы; в пункте приема должно происходить обратное преобразование электрических сигналов в сигналы, воспринимаемые получателем. При этих преобразованиях должно соблюдаться взаимное соответствие между каждым из возможных сообщений и электрическим сигналом, переносящим это сообщение. Таким образом, система электросвязи представляет собой комплекс разнообразных и, зачастую, весьма сложных, взаимодействующих между собой электротехнических и радиоэлектронных устройств, предназначенных для формирования, передачи и приема электромагнитных сигналов, переносящих сообщения любого вида. При передаче сигналы искажаются вследствие несовершенства (неидеальности характеристик) технических устройств; кроме того, на сигналы накладываются помехи, являющиеся сторонними возмущениями различного происхождения и мешающие точному воспроизведению сообщения у получателя. Системы передачи сигналов должны быть построены так, чтобы, несмотря на искажения и помехи, сообщение восстанавливалось с заданной точностью.


1.2 Передача информации аналоговыми сигналами
В природе передача информации животными и человеком осуществляется, в основном, аналоговыми сигналами.

Аналоговым сигналом в системах передачи называется непрерывный сигнал Fн(t), параметры которого (амплитуда, частота или фаза) изменяются по закону непрерывной функции времени источника информации, например, речевого сообщения, подвижного или неподвижного изображения и т.д. Непрерывные сигналы могут принимать любые значения (бесконечное множество) в некоторых пределах. Примером непрерывного аналогового сигнала может быть синусоидальное колебание.

При передаче по линии связи аналоговый сигнал ослабляется (затухает), за счет действия помех, он может быть искажен. При достаточно длинной линии связи, и при больших помехах информация о передаваемом сообщении может быть потеряна. В настоящее время возможно восстановить уровень сигнала до исходного значения его усилением, однако, восстановить исходную форму аналогового сигнала невозможно.
1.3 Передача информации дискретными и цифровыми сигналами
Дискретные сигналы – состоят из отдельных элементов, принимающих конечное число различных значений. Дискретные сигналы Fд(t) можно получить из непрерывных Fн(t), используя дискретизацию по времени (через интервал Тд), квантование по амплитуде (через интервал () или одновременно.

Основным преимуществом цифровых сигналов является высокая помехозащищенность, так как при наличии шумов и искажений при их передаче достаточно зарегистрировать на приеме наличие или отсутствие импульсов.

В
настоящее время системы связи переходят на работу с дискретными сигналами (рис. 1.2). Аналоговые сигналы остаются в ряде первичных цепей, например, сигналы, поступающие от микрофона.

Рис. 1.2. Дискретные сигналы:

а) дискретный по времени; б) дискретный по уровню;

в) дискретный по времени и по уровню; г) цифровой двоичный сигнал
Преобразование непрерывного сигнала в цифровой может осуществляться при помощи импульсно-кодовой модуляции, дельта- модуляции, дифференциальной импульсно-кодовой модуляции (ИКМ, ДМ, ДИКМ) и их модификаций. Модуляция – это изменение одного из параметров сигнала в соответствии с модулирующей функцией. Например, при дискретизации во времени (рис. 1.2,а), точки отсчета выбираются через равные промежутки времени, в которые происходит изменение амплитуды импульсов, соответствующих мгновенным значением аналогового сигнала. При дискретизации по уровню (рис. 1.2,б), точки отсчета выбираются через равные приращения амплитуды сигнала. Дискретизация по времени и амплитуде (рис.1.2,в), подразумевает выполнение двух, ранее перечисленных действий, одновременно. После дискретизации сигнала, для передачи по линии связи его кодируют, например, двоичным кодом (рис. 1.2,г). Таким образом, для получения цифрового сигнала принципиально необходимо произвести три основные операции над непрерывным сигналом: дискретизацию по времени, квантование по уровню и кодирование. Отметим, что синхронными во времени являются только рис. 1.2,в и рис. 1.2,г.

Цифровые дискретные сигналы обладают высокой помехоустойчивостью, так как отличить ноль от единицы возможно даже при сильном ослаблении и изменении формы цифрового сигнала. Ширина спектра частот, занимаемая цифровым сигналом больше ширины спектра аналогичного аналогового сигнала, поэтому для их транспортировки необходимо применять широкополосные линии передачи. Это является недостатком систем передачи информации, работающих с цифровыми сигналами.


Глава 2 Передача информации в мире животных
Всем животным приходится добывать пищу, защищаться, охранять границы территории, искать брачных партнеров, заботиться о потомстве. Все это было бы невозможно, если бы не существовали системы и средства коммуникации, или общения, животных.

Коммуникация имеет место, когда животное или группа животных подают сигнал, вызывающий ответную реакцию. Обычно (но не всегда) те, кто посылает, и те, кто получает коммуникативный сигнал, принадлежат к одному виду. Животное, получившее сигнал, не всегда отвечает на него явной реакцией. Например, доминирующая в группе человекообразная обезьяна может игнорировать сигнал подчиненной обезьяны; однако даже это пренебрежительное отношение является ответом, поскольку напоминает подчиненному животному, что доминирующая обезьяна занимает более высокое положение в социальной иерархии группы.

Большинство видов не имеет «настоящего языка» в нашем его понимании. «Разговор» животных состоит из относительно немногочисленных основных сигналов, которые необходимы для выживания особи и вида; сигналы эти не несут никакой информации о прошлом и будущем, а также о каких-либо абстрактных понятиях. Тем не менее, по мнению некоторых ученых, человек уже в ближайшие десятилетия сможет общаться с животными, скорее всего с водными млекопитающими.

Коммуникативный сигнал может передаваться звуком или системой звуков, жестом или другими телодвижениями, включая мимические; положением и окраской тела или его частей; выделением пахучих веществ; наконец, физическим контактом между особями.

Животные принимают коммуникативные сигналы и другую информацию о внешнем мире с помощью физических чувств – зрения, слуха и осязания, а также химических чувств – обоняния и вкуса. Для животных с высокоразвитыми зрением и слухом основное значение имеет восприятие зрительных и звуковых сигналов, однако у большинства животных наиболее развиты «химические» чувства. Сравнительно немногие животные, главным образом приматы, передают информацию с помощью комбинации разных сигналов – жестов, телодвижений и звуков, что расширяет возможности их «словаря».

Чем выше положение животного в эволюционной иерархии, тем сложнее его органы чувств и тем совершеннее аппарат биокоммуникации. Например, у насекомых глаза не могут фокусироваться, и они видят лишь расплывчатые силуэты предметов; напротив, у позвоночных глаза фокусируются, поэтому они воспринимают предметы вполне отчетливо. Человек и многие животные издают звуки с помощью голосовых связок, расположенных в гортани. Насекомые издают звуки, потирая одну часть тела о другую, а некоторые рыбы «барабанят», щелкая жаберными крышками.

Все звуки имеют определенные характеристики – частоту колебаний (высоту), амплитуду (громкость), продолжительность, ритм и пульсацию. Каждая из этих характеристик имеет значение для того или иного животного, когда речь идет о коммуникации.

У человека органы обоняния находятся в носовой полости, вкуса – в ротовой; однако у многих животных, например у насекомых, органы обоняния располагаются на усиках (антеннах), а вкусовые органы – на конечностях. Часто волоски (сенсиллы) насекомых служат органами тактильного чувства, или осязания. Когда органы чувств регистрируют изменения в среде, например появление нового зрительного образа, звука или запаха, информация передается в мозг, и этот «биологический компьютер» сортирует и интегрирует все входящие данные так, чтобы его обладатель мог соответствующим образом на них отреагировать.


2.1 Передача информации в мире насекомых
Всем известно, что многие насекомые могут издавать звуки: одни жужжат, другие скрипят, свистят и даже поют... На Востоке много сотен лет назад держали в специальных клеточках некоторые виды цикад, чтобы те услаждали слух богатых вельмож своими песнями.

Лишь в XX в. биологи начали всерьез интересоваться тем, как и зачем насекомые издают звуки. В начале века жизнь поющих насекомых изучал энтомолог Ж.А. Фабр (рис. 2.1). Он установил, что представители отряда прямокрылых – кузнечики и медведки – «разговаривают» при помощи стридуляционного аппарата. На одном крыле насекомого имеется гладкое и прочное (как кожа на барабане), окруженное твердыми жилками приспособление, на другом крыле – прочная жилка с зазубринками. Потирая крыльями, насекомые издают звуки.

Через несколько лет после открытий Фабра венгерский ученый Реген продолжил изучение роли песен в жизни кузнечиков. Известно, что у подавляющего большинства видов этих насекомых самки безголосы, «поют» только самцы. В эксперименте Регена дамы кузнечиков игнорировали неистово поющих кавалеров, которые, видя самок, выводили свои рулады под прозрачным, но звуконепроницаемом колпаком. Самки видели певцов, но не слышали, поэтому и остались к ним равнодушны. Однако, когда насекомых поместили в разные комнаты и самочкам стали транслировать «серенады» самцов, они заметно заволновались. Любовная песнь была услышана и получила должный отклик.

Если прямокрылых называют насекомыми-скрипачами, то цикад (представителей отряда равнокрылых) можно считать барабанщиками. Их музыкальный инструмент состоит из трех перепонок, расположенных в большой камере на груди насекомого. К одной перепонке прикреплена мышца, которая (до 20 000 раз в секунду!) сгибает эту перепонку и бьет ею по другим. Непросто устроенные резонаторы многократно усиливают звук. «Пение» некоторых видов цикад по силе звука приближается к реву паровоза.

Кроме кузнечиков и цикад существует более 10 000 видов «разговаривающих» насекомых, и ведут они свои «беседы» чрезвычайно разнообразными способами. Одни потрескивают сочленениями лапок, жуки-усачи поскрипывают сегментами брюшка, клопы-гладыши пощелкивают лапками по хоботку, бабочки издают звуки, ударяя себя ребром крыла в грудь, жуки-щелкуны щелкают сочленениями головы и груди. Очень многие насекомые умеют «разговаривать» крыльями, вибрируя ими с разной частотой. Бабочка махаон (Papilio machaon) совершает 5–6 взмахов в секунду, траурница (Nymphalis antiopa) – 10. Мы способны слышать низкий гудящий звук, который издают в полете бабочки-бражники, чьи крылья делают 45–50 взмахов в секунду. «Звучат» и летающие жуки: майский жук жужжит, совершая 45–50 взмахов крыльями в секунду, жук-навозник (Geotrupes vernalis) – 85–90, а божьи коровки в полете взмахивают крыльями до 100 раз в секунду. Летающие стрекозы и слепни «звучат» благодаря 100 взмахам в секунду, осы, в зависимости от вида, – 110–250, шмели – от 190 до 350. Пчелы работают крыльями еще активнее – до 450 взмахов в секунду, но нагрузившись медом, делают до 330 взмахов и гудят пониже. Рекордсменами по «скороговорению крыльями» по праву считают комаров – 500–600, а у некоторых – до 1 000 взмахов в секунду. При такой частоте издаваемый звук становится неприятным для нашего уха. Вспомните, как нас раздражает ночное зудение летающего комара.

Но что удивительно, зная о таком разнообразном репертуаре, ученые долгое время не могли определить, как насекомые воспринимают звуки, да и воспринимают ли вообще. Были разные предположения, думали даже, что кузнечики, например, слышат всем телом. И все это потому, что никто из исследователей не мог найти у насекомых ушей. Но логика подсказывала, что если есть специальные органы для воспроизведения звуков, то должны быть и органы для их восприятия.

Некоторые наблюдения показывают, что насекомые довольно хорошо реагируют на звук. Интересный случай произошел в 1956 г. на даче у одного американского ученого. Приятным теплым вечером профессор К. Ренер принимал у себя гостей. Все было очень мило, люди сидели на веранде, наслаждаясь приятной компанией, погодой и изысканным вином. Над головами сидящих мягко порхали ночные бабочки. Но тут кто-то из гостей случайно провел влажной пробкой по тонкому хрустальному бокалу. Возник очень высокий и пронзительный звук. И – о, чудо! – летающие ночные красавицы дружно рухнули на пол, как потерявшие сознание барышни. Гости (а это были ученые) вскочили и начали разыскивать внезапно исчезнувших бабочек. И нашли их лежащими «в обмороке» на полу. Постепенно «слабонервные» насекомые пришли в себя и начали ползать, а потом и летать, как ни в чем ни бывало. Фокус с пробкой повторили, и все бабочки вновь оказались на полу. И так несколько раз. Ну какие после этого могли быть сомнения в том, что насекомые слышали этот звук, который в буквальном смысле слова поверг их наземь?

В 1957 г. американскому биологу Гэскеллу удалось найти «уши» кузнечиков. Кто бы мог подумать, что звукочувствительные органы этого насекомого расположены на ногах, вернее, на голенях передних лапок и имеют вид двух узких щелей?! Не менее экстравагантные «уши» и у бабочек: у дневных они расположены в основании передних крыльев, у ночных – между грудью и брюшком. Да и другие насекомые, как оказалось, имеют «уши» в самых неожиданных местах: на груди, на усиках, на хвостовых нитях и т.д. В общем, кто во что горазд! Различается и устройство этих органов. Одни из самых распространенных – тимпанальные «уши» (тимпан в переводе с греческого – бубен или барабан). Они состоят из полости, закрытой тонкой пленкой – чувствительной мембраной, от которой отходят направляющиеся в мозг нервы. Другой тип – это «уши», находящиеся у основания усиков-антенн. Это высокочувствительное образование носит название Джонстонов орган. Его клетки улавливают малейшие колебания воздуха и передают в мозг полученную информацию. В принципе звуковоспринимающие органы насекомых по сравнению с таковыми у некоторых других типов животных устроены весьма примитивно. Значит ли это, что кузнечики, бабочки, цикады и другие виды плохо слышат? Отнюдь. Ученые установили, что чувствительность слуха насекомых просто неправдоподобна. Так, кузнечик, нежащийся в лучах солнца где-то на территории Подмосковья, способен воспринять шум от толчков землетрясения в Японии. Вот так!

У звука, как известно, несколько характеристик. Его силу принято выражать в децибелах, а частоту (количество звуковых волн, или колебаний, в единицу времени) – в герцах. Один герц (1 Гц) – это одно колебание в секунду, 10 Гц – 10 колебаний и т.д. Чем больше частота, тем выше (тоньше) звук и наоборот. Звук, имеющий частоту выше 20 000 Гц (20 кГц), принято называть ультразвуком, ниже 20 Гц – инфразвуком. Мы с вами способны воспринимать звук именно в этом диапазоне, от 20 Гц до 20 кГц. Но для насекомых это не предел. Так, несколько видов кузнечиков слышат ультразвуки с частотой 70 кГц, а ночные бабочки улавливают колебания более 200 кГц, что в 12 раз превосходит возможности слуха человека.

У насекомых слышат не только взрослые особи. Опыты английских ученых Л. Коха и Д. Хаксли с гусеницами бабочек, медведиц и пядениц показали, что они воспринимают звуки, причем на некоторые реагируют довольно странно. Звуки музыки, как это ни удивительно, вызывали у гусениц агрессивную реакцию. При первых тактах они испуганно замирали, затем пытались убежать. Если звуки не прекращалась, гусеницы вставали в позу угрозы. Ну что поделать, не любят они музыку!

Биологи долго ломали головы, пытаясь понять, чем же слышат эти мягкотелые и немузыкальные создания. Оказалось, что они воспринимают звуки многочисленными волосками, покрывающими их тело. Гусеницы медведиц и название свое получили за густой мех, а вот у гусениц пядениц волоски тонкие и прозрачные, практически невидимые невооруженным глазом.

А каково же значение в жизни насекомых звуков, издаваемых ими самими? У кузнечиков «пение» играет очень важную роль в продлении рода. Самца, самозабвенно выводящего рулады, слышат многие самки его вида. Однако на свидание к нему спешат только неоплодотворенные. Таким образом, звук очень облегчает одиноким дамам поиски вакантного кавалера. Похожее значение имеют «песни» в жизни комаров. Почти все самцы пищат одинаково. А вот самки – такие затейницы! Мало того, что они пищат совсем не так, как самцы. Оплодотворенные самки «звучат» иначе, чем неоплодотворенные, взрослые – не так, как юные или очень старые. Все это здорово облегчает жизнь комариным самцам, которые обычно стремятся к неоплодотворенным не слишком юным и не слишком старым комарихам. «Пение» прекрасных дам комариные кавалеры воспринимают усиками-антеннами. Причем чем пушистее усы, тем лучше слух. Наиболее пушистыми усы комаров-самцов становятся только в определенном возрасте. А безусым, вернее, неперистоусым юнцам разыскивать партнерш еще рановато. Самкам же комаров усы вообще не нужны, поскольку они партнеров не разыскивают – сами прилетят.

Еще одна интересная особенность роскошных усов комариных кавалеров – они не могут быть использованы для восприятия других звуков. Подобно радиоприемнику, они настроены только на одну частоту – ту, которую издают крылья самки, находящейся в нужном состоянии.

Интересно, что к выводу о том, что комариные самцы разыскивают подруг с помощью слуха, первым пришел не биолог, а американский инженер Х. Максим, вошедший в историю как изобретатель станкового пулемета. Устанавливая цепь электрических фонарей, он обратил внимание, что вокруг трансформаторов толчется рой перистоусых комаров-самцов. Свои наблюдения Максим пытался опубликовать, но был осмеян...

Таким образом, звук помогает отыскать насекомым друг друга в брачный период, но это не единственная его роль. Звуком насекомые предупреждают соперников, чтобы те держались подальше. Кроме того, звуком можно подавать сигналы о грозящей опасности. Вспомните «обморочных» бабочек на даче у американского ученого. Дело в том, что ночные бабочки способны слышать летучих мышей. Эти опасные охотники, отыскивая пищу, используют ультразвук. Так вот, бабочки, уловив его, спасаются кто как может: одни «теряют сознание» и падают вниз, другие резко меняют траекторию полета. И комариным самкам-кровососам писк нужен не только для привлечения самцов-вегетарианцев – он еще может служить и предупреждением об опасности. Когда какая-нибудь из комарих спасается бегством, она издает более пронзительный звук, и остальные, услышав его, реагируют соответствующим образом.

У насекомых нередка мимикрия – явление, когда вполне безобидные виды маскируются под ядовитых, жалящих. У мух-пчеловидок и осовидок эта имитация зашла еще дальше: они копируют не только внешний вид и окраску, но и звук, издаваемый пчелами и осами при полете. Так, летающая оса делает 150 взмахов в секунду, и подражающие ей мухи почти столь же – 145–147. Птицам и млекопитающим эти звуки кажутся одинаковыми, а вот сами насекомые их отчетливо различают. И никогда муха не спутает осу со своей родственницей и наоборот. Это очень удобно: и свои узнают, и чужие боятся.



Особенно важен звук для общественных насекомых, чьи колонии живут и функционируют как единый слаженный организм. Для поддержания нормальной работы такой сложной структуры у термитов, пчел, муравьев и некоторых других видов существуют разные способы: «языки» запахов, жестов и, конечно, звуков. Термиты, например, предупреждают друг друга о надвигающейся опасности не только специальными веществами – феромонами страха, но и особыми звуками. Трудяги-пчелы обычно не воюют, но если надо защитить дом, они издают крыльями особый звук, одновременно распространяя вокруг себя «запах атаки», и дружно кидаются в бой. Звук для пчел – и пропуск в улей. Как вы уже знаете, налегке пчела делает около 400–450 взмахов в секунду, а несущая добычу в улей – около 330. Для нашего уха эта разница почти неуловима, а вот для пчелиных сторожей, которые охраняют улей, она очень заметна. И эти строгие охранники ни за что не пропустят в дом пчел, вернувшихся порожняком. И уж тем более не позволят проникнуть пчелам-мародерам, которые вместо того чтобы трудиться над цветами, только и ждут возможности украсть нектар в чужом доме. Не менее важен звук и для передачи информации пчелами-разведчиками. Во время своих знаменитых танцев они сообщают сородичам, где и в каком количестве находятся цветы, полные желанного нектара. Зоологи установили, что их рассказ состоит не только из движений и запахов, но и сопровождается гудением определенной частоты.

Каталог: site -> assets -> files
files -> «Одиссея» Апулей «Золотой осёл» Данте, Алигьери «Божественная комедия»
files -> Методические указания по выполнению контрольных работ Ростов-на-Дону 2005 ббк 65. 01(07)+06 Дьякова, Е. В
files -> Учебно-методический комплекс для очной и заочной форм обучения специальности 350800 «Документоведение и документационное обеспечение управления»
files -> Деловое письмо. Правила оформления
files -> Учебно-методическое пособие по выполнению контрольной работы для студентов заочной формы обучения
files -> 6. Исследование проблем классификации науки и путей эволюции структуры отдельных наук или областей научного знания
files -> Методические указания по изучению дисциплины и задание для контрольной работы
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14

  • «Ростовский государственный университет путей сообщения» (ФГБОУ ВПО РГУПС)
  • Богосов, Б.А.
  • О ГЛАВЛЕНИЕ
  • Глава 1 Способы передачи информации 1.1 Обобщенная схема системы передачи информации
  • 1.2 Передача информации аналоговыми сигналами
  • 1.3 Передача информации дискретными и цифровыми сигналами
  • Рис. 1.2 . Дискретные сигналы
  • Глава 2 Передача информации в мире животных
  • 2.1 Передача информации в мире насекомых