Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность - Йонг Эд (читать книгу онлайн бесплатно полностью без регистрации .txt, .fb2) 📗
Рассмотрим для примера каролинскую гаичку – небольшую любознательную певчую птицу, украшающую своим присутствием значительную часть востока США. Ее фирменной трели «чик-а-ди-ди»[176] свойственны быстрые перепады высоты и громкости, примерно как в песне зебровой амадины. Эти позывные раздаются круглый год, но особенное значение они приобретают осенью, когда гаички, как типичные общественные птицы, сбиваются в большие стаи. В это время им необходимо считывать всю информацию, закодированную в микроструктуре звуковых сигналов друг друга, поэтому их слух должен быть ориентирован на скорость – и он именно так и работает. Как выяснил Лукас, осенью темпоральное разрешение у гаичек повышается, но при этом падает чувствительность к тону{567}. Весна, вступая в свои права, меняет все. Стаи начинают распадаться, гаички образуют брачные пары и столбят свою гнездовую территорию. Чтобы привлечь партнершу, самцы исполняют брачную серенаду – гораздо более простую, чем круглогодичная трель. В ней тоже четыре ноты – фи-би-фи-бей, – но все они близки к чистым тонам. Привлекательность самца зависит от того, насколько чисто ему раз за разом удается исполнять эти ноты и, в первую очередь, верно передавать падение высоты тона между «фи» и «би». Теперь гаичкам нужно как можно четче и точнее различать частоту звуков в своих трелях – и они ее различают. Осенью важнее всего темп, весной балом правит тон.
У каролинского поползня все происходит с точностью до наоборот{568}. В его брачной песне – торопливом носовом «уа-уа-уа» – имеется микроструктура с быстрыми вариациями громкости. Поэтому у него, в отличие от гаички, слух в брачный сезон ускоряется и теряет чувствительность к тону. Оба вида птиц полностью перестраивают свой слух от сезона к сезону, чтобы обрабатывать ту информацию, которая в данный момент для них важнее. Их голоса и потребности меняются по календарю, а с ними меняется и слух.
Этими изменениями управляют половые гормоны (например, эстроген), способные непосредственно влиять на волосковые клетки в ухе певчей птицы. Возможно, именно этим объясняется разница в характере изменения слуха у самцов и самок некоторых видов{569}. Как установил Лукас со своей коллегой Меган Голл, у самки домового воробья слух меняется по сезонам по такому же принципу, как и у гаички: весной воробьихи лучше различают тон, но скорость восприятия снижается{570}. Самцы при этом слышат круглый год одинаково. Таким образом, если Роберт Дулинг доказал, что человек воспринимает птичьи трели иначе, чем птицы, Лукас выяснил, что и птицы могут воспринимать собственные песни по-разному, в зависимости от пола и сезона. Осенью все домовые воробьи слышат одинаково. Весной самцы и самки слышат одни и те же мелодии по-разному. На протяжении года их умвельты то сходятся, то расходятся.
Эти циклы влияют не только на эстетическое восприятие. Как мы уже наблюдали у сов и тахин Ormia, животные вычисляют, откуда доносится звук, замечая, в какое ухо он попадает чуть позже, чем в другое. Если ухо будет хуже улавливать эту ничтожную разницу во времени, его владелец будет хуже определять местоположение источника звука. Поэтому, когда по весне у воробьихи слегка замедляется слуховой хронометр, размывается и ее слуховое пространство.
Лукас был потрясен, случайно обнаружив эти сезонные циклы в 2002 г. Другие ученые тоже отнеслись к этим первым результатам скептически. Тогда слух считался по большей части статичным. Предполагалось, что у некоторых видов (в том числе, увы, и у человека) он слабеет с возрастом, однако изменения в более короткие сроки ему не свойственны. Но, как мы уже не раз убеждались, чувства у животных тонко настроены на окружающую среду и эволюционно сформировались так, чтобы извлекать из нее именно ту информацию, которая важна их хозяевам. Среда меняется от сезона к сезону, а с ней меняется и значимая информация[177]{571}. Для североамериканских птиц весна означает секс. Воздух звенит от брачных песен, которые в другое время года не слышны и которые теперь нужно тщательно оценивать. Осенью мир становится прозрачным – на голых ветках хищнику проще разглядеть мелкую птицу, – поэтому на первый план выходит способность локализовать звук приближающейся опасности, тесно связанная со скоростью слуха. Умвельт животного не может быть статичным, потому что не статичен окружающий животное мир.
Птичьи песни не выходят за пределы доступного человеческим органам чувств – в отличие от круговой поляризации в окраске рака-богомола или вибрационных сигналов горбаток. Птичьи трели мы вполне себе слышим. Эти «фи-би-фи-бей» у гаички или «уа-уа-уа» у поползня настолько отчетливы, что мы можем записать их буквами. И тем не менее мы все равно воспринимаем эти сигналы не так, как их целевая аудитория. Для нас трели гаички и в октябре, и в марте звучат одинаково. А для гаички – нет. И если столько неведомого таится в звуках, которые мы прекрасно слышим, сколько же скрывают в себе звуки, которые нам не слышны?
В 1960-е гг., завершив свою новаторскую работу с сипухами, Роджер Пейн переключился на китов{572}. В 1971 г. у него вышли две важнейшие статьи. В первой Пейн, опираясь на аудиозаписи, которые он проанализировал вместе со своей женой Кейти, поведал миру о том, что киты поют завораживающие песни{573}. Эта статья положила начало десятилетиям дальнейших исследований, превратила песни китов в культурное явление, стала причиной выхода рекордного по популярности аудиоальбома и способствовала возникновению движения «Спасите китов». Во второй статье утверждалось, что финвалы – вторые по размеру животные нашей планеты после синего кита – издают чрезвычайно низкие звуки, воспринимаемые на другом краю океана{574}. Эта статья едва не стоила Пейну научной карьеры.
Своим появлением вызвавшая столько споров статья была обязана холодной войне. Создавая систему обнаружения советских подлодок, ВМС США разместили в Тихом и Атлантическом океанах цепи подводных гидроакустических станций. Эта гидроакустическая сеть, известная как SOSUS (Sound Surveillance System), улавливала огромный вал океанских шумов. Какие-то имели явное биологическое происхождение. Другие озадачивали. Один особенно загадочный звук представлял собой повторяющийся монотонный гул с очень низкой частотой в 20 Гц – на октаву ниже последней клавиши стандартного фортепиано[178]. При этом он был настолько громким, что животное, по мнению специалистов, такой шум производить никак не могло. Тогда что? Военная техника? Подводная тектоническая активность? Волны, бьющиеся о какой-то далекий берег? Ответ был получен, только когда научно-техническая разведка ВМФ, принявшись отслеживать источник звука, начала то и дело выходить на финвалов{575}.
Человеческий слух сходит на нет примерно в районе 20 Гц. Все частоты ниже этой отметки называются инфразвуком. Мы его обычно не слышим, если только он не будет очень громким{576}. Инфразвук способен преодолевать гигантские расстояния, особенно в воде[179]. Зная, что финвалы тоже издают инфразвук, Пейн, к собственному изумлению, вычислил, что их сигналы гипотетически могут преодолевать расстояние в 21 000 км{577}. Это больше, чем ширина любого океана. Публикуя результаты своих вычислений в соавторстве с океанографом Дугласом Уэббом, Пейн предположил, что самые большие киты планеты «судя по всему, находятся в постоянном акустическом контакте друг с другом, протягивая эту эфемерную связь через относительно огромное пространство целых океанов». Реакция была разгромной. Ведущие специалисты по китам называли его статью чистым вымыслом. Коллеги намекали, что в кулуарах обсуждают, не спятил ли он. «В такие расстояния люди просто отказываются верить», – делится со мной Пейн.
Среди тех, кто не принял работу Пейна в штыки, был Крис Кларк. Кларка, молодого инженера-акустика и бывшего мальчика-хориста, Роджер и Кейти Пейн взяли звукоинженером в свою аргентинскую экспедицию 1972 г., целью которой было изучение южных китов. Поездка вышла чудесной и во многом определила его дальнейший жизненный путь. В прибрежном лагере под созвездием Южного Креста, где вокруг смешно ковыляли пингвины, а в небе кружили альбатросы, Кларк начал слушать китов. Погружая в воду гидрофон, чтобы перехватывать их песни, он придумал, как определять, какой особи какие из них принадлежат. Затем он принялся составлять фонотеки китовых сигналов, записывая их по всему миру, от Аргентины до Арктики. И все это время ему не давала покоя идея Пейна о беседах гигантских китов через целые океаны.
