Рубрика: О чём говорят животные

Как кодируется в звуковом сигнале информация

Небольшая птичка сидит прямо и все время повторяет: «фюить-тик-тик-фюить…» Она красива — спинка темного пепельно-серого цвета, на горле черное пятно, а грудь, бока и хвост ржаво-красные. Птичка поет, хвостик ее все время в движении, и вспыхивают пурпурные перышки, словно горит багряными красками закат. Нетрудно догадаться, что птица эта — горихвостка. Устроившись на ветке, она твердит свое «фюить…». Невдалеке запела черноголовая славка, горихвостка не обратила на нее внимания. Но вот она заслышала песню другой горихвостки, и поведение ее переменилось. Все естественно. Со славкой горихвостке делить нечего, зато от своего собрата можно ждать чего угодно. Однако разная реакция горихвостки на птиц возможна прежде всего потому, что она способна отличить голос одной от голоса другой. Каким же образом горихвостка узнала по песне своего возможного противника, где именно, закодирована необходимая для этого информация?
Герхард Тильке—известный немецкий ученый придумал так называемые «звуковые ловушки». На магнитофон записывают песню птицы. Потом ее воспроизводят самцу, который охраняет свой участок. Тот, конечно, начинает вести себя агрессивно, подлетает к «нарушителю границ» — магнитофону, старательно поет… Проверив таким образом песню, ее искажают. Современные приборы позволяют как угодно деформировать сигнал: укорачивать, удлинять, передвигать его в область более высоких или более низких частот… И каждый такой новый вариант дают послушать птице, смотрят, что для нее важно, как и на что она реагирует. А в конце концов узнают, где же спрятан ключ к расшифровке той или иной информации.

Читать далее «Как кодируется в звуковом сигнале информация»

От чего зависит разговорчивость!

От многого. Прежде всего — от уровня развития центральной нервной системы, а также от того, насколько совершенны в данной группе животного мира структуры, участвующие в образовании звуков, и слух. Огромное значение имеет и степень сложности взаимоотношений между животными.
Системы коммуникации возникают в процессе эволюции тогда, когда появляются простейшие формы группового поведения.
Верховна, хамса, сельдь живут в стаях. Сообщества их примитивны, и они обладают наименьшим запасом «слов» среди изученных сейчас рыб. Сигналов, которые бы регулировали отношения внутри стай, у них нет. Да и зачем они им? Рыбы, составляющие такие стаи, как правило, имеют одинаковые размеры, и вся стая представляет единое целое, где все равноправны. Судить об этом можно по отсутствию сигналов соперничества. Единственные сигналы, которыми пользуются типично стайные рыбы, — это звуки, сопутствующие питанию и движению. Согласованности же поведения они добиваются в основном за счет зрения.
Но вот другой пример — сообщества, в которые объединяются ласкири, гуппи, меченосцы, ласточки. Они состоят из группировок, во главе которых часто есть вожаки. Стаи эти живут на определенной территории, группы держатся друг от друга на том или ином расстоянии, по размерам рыбы разные, и между ними часто возникают антагонистические отношения. «Словарь» их более обширен: они издают сигналы соперничества и сигналы, которые звучат во время нереста. А это значит, что в подобных стаях существует соподчинение.

Читать далее «От чего зависит разговорчивость!»

Самый сложный язык

Если брать критерием запас «слов», то по сравнению с человеческим языком язык животных не богат. Для подтверждения этого можно привести такие цифры. Ребенок к концу второго года жизни обладает запасом в 300 слов, к концу третьего в 500, к дошкольному возрасту в 3—5 тысяч слов. Но дело не только в количестве. Главное отличие языка животных в том, что «у них нет возможности сообщить друг другу о прошлом, о будущем и о том, что существует в настоящий момент, но не находится непосредственно в поле зрения»1. Животные не могут пользоваться словом как отвлеченным понятием, как сигналом сигналов. Ведь нашим словам соответствуют определенные понятия, которые помогают нам составить представление об окружающем мире, о том, с чем никогда мы в своей жизни не встречались, чего никогда не видели и не слышали. Словесно выраженные понятия играют главную роль и в мышлении человека.
Конечно, словесная форма общения, т. е. речь, — колоссальное достижение эволюционного развития человека. И на ее фоне язык любых, даже самых высокоорганизованных животных меркнет. Но на то ведь они и «братья наши меньшие». Однако, как бы сильно ни отличался язык животных от нашего, но поскольку он выполняет ту же функцию (дает возможность общаться) и поскольку животные используют для общения сигналы, которые, пусть хотя бы приближенно, по аналогии с нашими могут быть названы «словами», небезынтересно было бы посмотреть, что же собой представляет их «речь». Так ли она примитивна, как может показаться на первый взгляд? В предыдущих разделах мы узнали, каким образом животные «произносят» разные звуки, т. е. коснулись «фонетики» их языка; выяснили значение некоторых сигналов, пытались разобраться в заключенном в них смысле, т. е. поговорили о «семантике». Теперь, видимо, настало время перейти к «грамматике».

Читать далее «Самый сложный язык»

17 лет в безмолвии

Одно из положений теории информации — дисциплины, лежащей в основе кибернетики, гласит: каналом связи называется материальная среда, через которую передается информация. Но чтобы информация была передана по каналу связи и, естественно, принята теми, кому она предназначена, должны существовать определенные системы знаков разного ранга и сложности, которые бы являлись символами состояний, ситуаций, процессов или явлений.
Каких только знаковых систем нет на свете! Природе и тут не откажешь в выдумке, не обвинишь ее в жадности. Насекомые, рыбы, амфибии, птицы и звери объясняются друг с другом с помощью знаков-жестов, знаков-запахов, знаков — красочных пятен, знаков-звуков… Большинство животных — полиглоты, им обычно известен не один язык, они употребляют, как правило, несколько способов передачи информации.
Самый древний канал связи — химический. Следовательно, самый древний язык — язык запахов. Им пользуются очень многие животные.
Личинки раков беззащитны, и поэтому несколько недель они должны провести с матерью, прячась у нее под брюшком. Однако время от времени чувство голода заставляет их отправиться на поиски пищи. Но вода в реках часто бывает мутной, на дне для крошечных малышей полно препятствий, а если еще на дворе ночь — заблудиться не мудрено. Однако личинки после путешествий опять возвращаются в свое безопасное убежище; чтобы они не плутали, мать дает им знать о том, где она находится, рассылая специальные химические сигналы. По ним личинки и ориентируются.

Читать далее «17 лет в безмолвии»

Сигналы доходят до цели

Если летом в тихую погоду подняться на аэростате, то на высоте около километра может создаться впечатление, что ты на земле: так отчетливо слышно кваканье лягушек. А пение петухов и мычание коров без труда различают, пролетев вверх еще полтора километра. Однако ясная, безветренная лег ода, как известно, редкость, к тому же и при ней не бывает абсолютной тишины. Исследования показали, что в погожие дни уровень зашумленности в лесу равен 32 децибелам1. А начнется мелкий моросящий дождь, чуть подует ветер, и прибавится еще 13 децибел. Даже безобидный лесной ручей, который вроде бы еле журчит, создает звуковой фон. На расстоянии 30 метров он составляет 45 децибел. Раскаты же грома повышают уровень зашумленности до 90 децибел2.
Не только явления природы повинны в отсутствии тишины. Сами животные вносят немалую лепту в это. Повышает звуковой фон птичье пение, а мощный хор кузнечиков, достигающий своего апогея в Черноморском заповеднике после 9 часов вечера, поднимает уровень зашумленности на 11 децибел. Однако тихо или очень шумно вокруг, а общаться, информировать друг друга о самом важном все равно надо. Как же ухитряются передавать свои сигналы неискаженными (иначе какой в них смысл?) животные, несмотря на многочисленные естественные помехи? В последнее время проблема эта волнует многих ученых.

Читать далее «Сигналы доходят до цели»

Зачем олень шевелит ушами!

Было это несколько лет тому назад, в Черноморском заповеднике. Лесов там, как в средней полосе России, не найдешь, зато есть колки — зеленые оазисы, резко выделяющиеся среди степной или пустынной растительности. И вот однажды на одном из кордонов глазам моим предстало прекрасное зрелище: на фоне изумрудной листвы стоял ярко-рыжий с белоснежными пятнами олень. Его появление было неожиданным и сам он, застывший как изваяние, казался нереальным, если бы не уши. Они его выдавали. По ним было ясно — олень настороже, пытается уловить, ждет ли его какая опасность.
Еще в детстве, когда нам читают сказку про Красную шапочку и Волка, мы усваиваем, зачем нужны животным большие уши. Волк отвечает правильно: «Чтобы лучше слышать». Но не все животные используют уши в этих целях: у слонов, свиней, зайцев они служат в основном для того, чтобы регулировать температуру тела при жаре. Есть еще одна очень важная функция у ушей — защитная. Наружное ухо предохраняет барабанную перепонку и остальные структуры среднего уха от вредных воздействий. Благодаря ему в слуховом проходе вблизи барабанной перепонки все время поддерживается постоянный уровень температуры и влажности независимо от колебаний температуры и влажности во внешней среде. В результате барабанная перепонка всегда упруга. Однако эти уточнения хоть и нужны, все же они никак не умаляют правильности ответа Волка. А подтверждают его ответ эксперименты: при удалении ушных раковин у большинства животных значительно снижается чувствительность слуха. Раковины не только способствуют определению характера и направления звука, но усиливают попадающие в них звуки и выделяют наиболее важные для животного сигналы. Задача эта решается тем успешнее, чем больше уши по размеру, чем сложнее их внутренняя поверхность, на которой имеются специальные клапаны, наконец, чем подвижнее сами уши.

Читать далее «Зачем олень шевелит ушами!»

Чемпионы слуха

Среднее ухо белок, бурундуков и летяг, проводящих много времени на деревьях и в дуплах, отличается от уха песчанок, но поскольку им тоже важно иметь хороший «сейсмический слух», у них есть специальные для этого устройства. Обнаружены они и у любителей старых захламленных хвойных и смешанных лесов — куниц. И что интересно, у лаек, специализирующихся на добыче белок и куниц, тоже повышается чувствительность «сейсмического слуха», вырабатывается повадка «брать зверя на коготок».
Тихо. Ни ветерка. Прямо, без малейшего отклонения, опускаются на землю снежинки. Когда так неожиданно начинает вдруг идти снег, хочется замереть на месте и, воткнув палки рядом с лыжами, преградить варежкой путь падающим снежинкам. Что из того, что знаешь: среди них не бывает и двух одинаковых? Словно вернувшись в детство, в пору первых открытий, стоишь и рассматриваешь каждую.
Но вот снежинок становится все меньше и меньше. Снег кончился. Вокруг белая кипень. Деревья преображаются: объемнее, четче прорисовываются стволы берез и сосен, а про ели и говорить не приходится — на верхушках невообразимые шапки, на ветвях развешаны гирлянды. Пройдет немного времени и чистая снежная скатерть будет вся испещрена причудливыми узорами — следами деятельности животных.

Читать далее «Чемпионы слуха»

Это меня не касается

Лорус Дж. Милн и Маргарет Милн в своей книге «Чувства животных и человека» рассказывают о таком случае. Ученый, не раз слышавший пение сверчков, решил сконструировать электронную стрекоталку, которая бы имитировала их звуки. Когда прибор был готов, его привезли на место, где песни сверчков были хорошо слышны, и включили. Однако реакции со стороны аборигенов никакой не последовало. Решили прибор настроить иначе, потом последовал еще вариант, но сверчки совершенно не обращали внимания на звуки, издаваемые человеческим детищем. Причина полного фиаско выяснилась позже. Оказалось, что сверчки общаются в основном с помощью ультразвуков, т. е. таких звуков, которые человеческое ухо уловить не в состоянии. Само же по себе стрекотание, которое человек слышит, воспроизведенное без ультразвуковых сигналов, для них не имеет особого значения. Потому сверчки и не считали нужным реагировать на «песни» прибора.
Сверчки не единственные животные, которые относятся выборочно к звукам, доносящимся из окружающего их мира. Лягушки прекрасно слышат сигналы своих собратьев, остальное, видимо, их интересует мало. Да и другие тоже обращают внимание не на все. Животные воспринимают лишь небольшую часть звуков, достигающих их ушей. Одно объяснение этому—ступень, занимаемая данным видом на эволюционной лестнице, а значит и уровень развития слуха, другое —на раздражитель, который не приведет к важному результату, реагировать нет смысла. Именно поэтому избираются и регистрируются только звуки, которые имеют для животных привычный и специфический смысл, разработанный многовековой эволюцией. Обладая большой избирательностью, органы чувств животных воспринимают лишь го, что существенно для жизни и сохранения данного вида. Если бы животному приходилось перерабатывать всю информацию, которую оно способно воспринимать с помощью своих органов чувств, его центральная нервная система оказалась бы сильно перегруженной. И тогда за деревьями можно было бы не увидеть леса.

Читать далее «Это меня не касается»

Джонстонов орган, лагена и саккулюс

Жизнь животных тесно связана с окружающей их средой. Среда эта, конечно, у всех разная. Дельфины не покидают водных просторов, белки редко оставляют деревья, а кроты почти не расстаются со своими подземными галереями. Но как бы ни была различна среда обитания, устремления всех одинаковы: искать пищу, спасаться от врагов, продолжать свой род. Именно эти три вида деятельности составляют жизненно важное поведение любого животного. Осуществление же их самым непосредственным образом зависит от органов чувств, которые улавливают любые изменения, происходящие в окружающей среде. То, что органы чувств воспринимают из внешнего мира, современная наука называет информацией.
Задачу, возложенную на органы слуха животных, можно определить так: получить информацию путем анализа звуков — упругих волн, распространяющихся или в воде, или в воздухе, или в твердых телах — земле, древесине и т. д. Переоценить роль слуха в жизни животных невозможно. Когда на нашей планете зарождалась жизнь, только световые волны могли распространяться быстрее, чем звуковые. Но зрение информировало животных лишь о происходящем на расстоянии десятков метров. Что касается обоняния, с его помощью можно было получить сведения в основном при непосредственном контакте. Поэтому одна из главных ценностей звуковой информации заключалась как раз в том, что благодаря ей животные заранее узнавали нужное о существах, которые находились достаточно далеко — в сотнях метров. И в зависимости от этих сведений они заблаговременно принимали то или иное решение и вели себя соответственно.

Читать далее «Джонстонов орган, лагена и саккулюс»

Как кричат ослы

Звери изобретательны не менее птиц. И они способны издавать звуки, не прибегая к услугам своих голосов. Что только не идет у них в ход в разных ситуациях. Бобры шлепают по воде хвостом, а дикобраз трещит иглами. Безобидный боязливый зверек агути, которого за красивый мех называют золотым зайцем, барабанит по земле передними лапами, беляки же, русаки, кролики и тушканчики стучат задними лапами. Аналогичным образом поступают олени, бараны и серны. Приходя в возбуждение, они стучат копытами. Но этим арсенал звукообразующих средств млекопитающих не ограничивается. Не последнее место в нем занимает такой «инструмент», как зубы. Ими скрежещут и щелкают. Хомяки, полевки и паки могут даже издавать с помощью зубов своеобразный треск. Стучат зубами и олени, а представители семейства собачьих производят характерные звуки, щелкая челюстями. Горилла в возбужденном состоянии бьет себя кулаками в грудь, а шимпанзе могут ритмично барабанить ладонями по брюху.
Еще сравнительно недавно считалось, что вокальные способности зверей слабы, а их звуки не могут доставить эстетического наслаждения. Люди были не совсем справедливы по отношению к «братьям своим меньшим», так сразу всех их оговорив огулом. Разве не приятен на слух торжественный, напоминающий звуки валторны голос марала? Разве некоторые сигналы бурундука не похожи пусть на незатейливую, но все же песенку? А вот что пишет Салли Кэрригер о голосах .гиббонов— обезьян, большую часть времени проводящих на верхушках высоких деревьев: «Все гиббоны от мала до велика… пели одну и ту же песню. Это была настоящая мелодия, начинающаяся с ноты «ми» и переходившая в полную октаву, после чего голоса начинали гибко выводить трели. Каждый звук открывался нотой «ми», а потом вся рулада развертывалась в мажорной, ликующей тональности. Достигнув максимума в полноте звучания, гиббоны начинали трепетать всем телом, и звуки постепенно снижались на четверть тона.
У гиббонов есть целый репертуар окликов и звуков, но утреннее представление считается образцом их хорового пения. Гиббоны — единственные живые существа в природе, не считая человека, которые способны петь чистыми голосами. Их голос аналогичен человеческому».

Читать далее «Как кричат ослы»