Говорят… крыльями

Приближается вечер, и кузнечики, объединившись в хор, так жизнерадостно стрекочут, что их оптимизму можно лишь позавидовать. Однако, присев отдохнуть на опушке и внимательно понаблюдав за происходящим рядом, замечаешь, что соплеменники кузнечиков, хотя и обладают по сравнению с ними меньшими вокальными способностями, но тоже не молчат. Как недавно выяснилось, среди летающих, прыгающих и бегающих шестиногих существ любителей петь много. . Уже сейчас известно около десяти тысяч видов насекомых, издающих звуки. Песни их можно услышать и утром, и днем, и ночью. Уверена, каждый согласится со мной, что без этих песен очарование природы было бы неполным.
Но каким образом выводят свои самые разнообразные мелодии существа, не имеющие голосового аппарата, с помощью которого поют, скажем, жаворонки или наводят тоску волки? Взять, к примеру, муху. Как она жужжит? Оказывается, очень просто: крыльями. «Что у мухи звук в крыльях, ты убедишься, слегка их подрезав или по меньшей мере слегка намазав медом так, чтобы она не вполне лишилась возможности летать. Ты увидишь, что звук, производимый движением крыльев, будет глухим и тем более изменится из высокого в низкий, чем больше будет помеха у крыльев» .
У пчел тоже «звук в крыльях». Пчела, которая летит с нектаром и пыльцой, взмахивает крыльями 300 раз в секунду, ненагруженная — 440 раз, вот и получаются всем хорошо известные звуки. Крыльями «поют» осы, стрекозы, шмели, а нежная песенка комаров-звонцов возникает потому, что они успевают сделать в секунду 2200 взмахов.
Но если можно «петь» крыльями, отчего тогда не жужжат и не пищат бабочки, ведь они тоже машут крыльями? Все дело в том, что махаон, например, взмахивает ими 5 раз в секунду, брюквенница — 6, а траурница чуть больше — 10. Колебания воздуха, производимые их крыльями, настолько редки, что наши уши их не воспринимают, и полет этих бабочек нам кажется совсем беззвучным. Однако нет правил без исключений. По сравнению со своими дневными сестрами ночные бабочки — чемпионы: они взмахивают крыльями около 50 раз в секунду, в результате, когда они пролетают вблизи от нас, мы и слышим характерное гудение.

Читать далее «Говорят… крыльями»

От нотных знаков до фонотек

Тиню, тиню, тиню,
Спрецию, э-Kia,
Кверек, пи, пи,
Тио, тио, тио, тике,
Квтио, квтио, квтио, квтио,
кв-тио,
Зкв, зыв, эыкв, зыкв,
Зи, зи, зи, эй, зи, эй, зи,
Кверек, тио, зквиа, пи, пи, кви!
Думаете, что это такое? Один из переводов на человеческий язык песни соловья, сделанный в прошлом веке. Конечно, можно по-разному отнестись к этому переводу, однако на протяжении многих десятилетий единственным прибором зоологов, изучающих голоса животных, были собственные уши и поэтому запись звуков была проблемой номер один. Но почему проблемой и зачем это было надо? Вначале записать услышанное старались, чтобы потом, воспроизведя, вновь насладиться пением понравившейся птицы. Однако вскоре стало ясно, что по песне, как и по размерам тела, окраске оперения, форме клюва, цвету глаз и другим признакам внешнего облика, можно судить, к какому виду относится птица. Знать структуру песен было необходимо и для того, чтобы определить, одинаково ли поют птицы, принадлежащие к одному виду, отличаются ли песни пернатых, живущих в разных географических областях.
Как только не пытались зафиксировать голоса животных! Записывали их в виде буквенных обозначений. Использовали нотную запись, а потом прибегали к помощи музыкальных инструментов. Считалось, что более или менее удачно можно воспроизвести звуки, издаваемые иволгой, на флейте, а призывные звуки чижей— на скрипке. Но этим поиск не ограничился. Была разработана целая система символов и создана музыкальная стенография. По одному из других методов услышанную песню следовало фиксировать особыми значками: точками, тире и более сложными специальными знаками. Предлагался и комбинированный метод: нотная запись плюс обозначения буквами и слогами плюс словесные \’характеристики звуков типа таких определений: трескучее, свистовое, торопливое…
Однако каждый из способов имел свои изъяны. Звуки, издаваемые птицей, можно лишь приблизительно воспроизвести с помощью звуков человеческой речи и выразить буквами. К тому же, если песню кукушки не составляло труда записать, то о песнях многих других птиц этого сказать было нельзя. Но и песни, поддающиеся записи, могли выглядеть очень не похоже. Вот как, например, слышат песню пеночки-теньковки люди, живущие в разных странах:
русские — «тень-тянь-тинь-тень-тень-тянь»; англичане — «чиф-чэф-чиф-чиф-чэф»; немцы — «цильп-цальп-цильп-цильп-цальп»; французы — «тьип-тьеп, тьип-тьип-тьеп».
Даже по поводу, казалось бы, совсем незамысловатого петушиного крика и то нет единого мнения. Русские считают, что петух кричит «ку-ка-реку», немцы — «ки-ки-реки», англичане — «кудл-дудл-ду», а японцы — «ко-кё-ко-кё». Ну, о каком акустическом анализе сигналов могла идти речь?
Не больше преимуществ было и у нотной записи. Во-первых, не каждый мог записать услышанную песню с помощью нот.
Но самое главное — по нотной записи тоже получали лишь примерное представление о песне, потому что птицы не ограничивают свой «словарь» привычными для нас музыкальными звуками. Многие их крики да и части песен представляют собой скрипы, скрежет, стук, шипение. Ноты здесь были бессильны. Для нотной записи подходили лишь чисто тональные, свистовые сигналы птиц. Причем ноты передавали только высоту тонов, ритмику и мелодию, но сколько в песне слогов, в каком порядке следуют различные колена — эти и другие очень важные особенности песен, по которым безошибочно определяют вид птицы, записать нотными знаками было нельзя.
Как и нотная запись, музыкальная стенография опиралась на человеческий слух. А у него есть ограничения. Мы не слышим звуки высокой частоты, мы не в состоянии уловить быстрые изменения частоты звука, т. е. частотную модуляцию, а она как раз и является одним из главных признаков, характеризующих песню данного вида. Наши уши не воспринимают и очень короткие паузы и быстрые трели. Ну, а запись песен особыми значками? Чем она не устраивала специалистов? Она не передавала ни тембра, ни видовых интонаций. По ней можно было судить лишь о ритмике и общем темпе песни.
Однако действительно ли единственным прибором зоологов были собственные уши, как я сказала в начале этого рассказа? Не погрешила ли я против истины? Не стоило ли рассказ построить иначе? Ведь техника все же была.

Читать далее «От нотных знаков до фонотек»

Аристотель, Леонардо да Винчи и охотники России

Неандертальцы выглядели не очень привлекательно: низкий скошенный лоб, сплошной, резко выступающий надглазничный валик, нижняя челюсть без подбородочного выступа. Люди, населявшие тысячелетия назад Европу, были коренасты и невысоки. Рост женщин — 1 30 сантиметров, мужчины были по-представительней: на 35 сантиметров выше.
Неандертальцы жили охотой, которая давала им все самое необходимое. Они успешно вели борьбу с саблезубым тигром и отвоевывали жилища у пещерных медведей. Но что собой представляли звери, на которых охотились древние люди, мы узнали не от неандертальцев. Первые в истории человечества произведения искусства были созданы кроманьонцами — прекрасными охотниками, людьми, ничем существенно не отличающимися от современного Homo sapiens. Именно им уступили историческую сцену неандертальцы.
Художники, жившие в ту далекую пору, посвящали свои «полотна» одной теме: они рисовали зверей и охоту на них. Изображения мамонтов, бизонов, диких лошадей, северных оленей, гиен, впервые обнаруженные исследователями в конце прошлого — начале этого века на стенах пещер, расположенных в горах Франции и Испании, поражают не только мастерским исполнением. Они удивляют точным изображением особенностей различных видов животных. Но иначе и быть не могло. Слишком тесны были связи человека с природой, и слишком многое зависело от знания поведения зверей.
Хорошо разбираясь в повадках животных, наши предки должны были рано или поздно сообразить, что привлечь их, подозвать поближе к охотнику можно, если начать подражать звукам, издаваемым животными.

Читать далее «Аристотель, Леонардо да Винчи и охотники России»

Когда возникла «речь» у животных!

Как выглядят креветки, раки и крабы, описывать, думаю, не надо. Внешние их данные хотя бы приблизительно известны многим. Однако помимо гастрономических достоинств некоторых ракообразных у этих животных есть немаловажная заслуга: они — одни из древнейших обитателей Земли. Клешни, норки, следы их хождения находят еще в кембрии— периоде, который начался 600 миллионов лет назад. Вряд ли кто может в этом быть абсолютно уверенным, но скорее всего именно высшие раки первыми осмелились нарушить тишину и стали «разговаривать» друг с другом. Претендовать на пальму первенства могут и еще одни животные, которые тоже были способны использовать звук для передачи и получения необходимой информации. Эти животные — рыбы. Появились они на нашей планете 400 миллионов лет назад, а вскоре, уже в следующий период — девонский, господствовали во всех водных бассейнах. Продолжительность их существования на Земле была разной. Многие виды вымирали, но те, что могли приспособиться к изменяющимся условиям, наоборот, достигали расцвета. Рыбы, от которых произошли сельди, карпы, щуки, лососи и вся их многочисленная родня, насчитывающая сейчас 20 тысяч видов, плавали в морях, реках и озерах 200 миллионов лет назад. Акулы и скаты, живущие в теперешних морях и океанах, появились позже. Во многих странах зубы акул находят в геологических пластах, образованных за последние 100—150 миллионов лет. В те времена поверхность Земли имела иной вид, положение континентов, морей и океанов сильно отличалось от современного. У нас акулы прекрасно чувствовали себя там, где сейчас находятся Поволжье, Украина, Приуралье, полуостров Мангышлак: именно в этих местах обнаруживают целые акульи кладбища.
Жизнь на нашей планете возникла 4—3,5 миллиарда лет назад, и колыбелью ее были первобытные моря и океаны. Вот почему самые древние остатки животных, которые известны науке, — остатки морской фауны.
Предкам современных лягушек, из года в год оглашающих кваканьем окрестности, стоит поставить памятник: они первыми на Земле из четвероногих решились выйти на сушу. Произошло это около 335 миллионов лет назад. И лягушки, и тритоны, и саламандры своей жизнью обязаны кистеперым рыбам, которые по сравнению с другими своими собратьями имели большие преимущества: у них были легкие, следовательно, они могли дышать атмосферным воздухом, а плавники их очень подходили для превращения в лапы.
Земноводные того времени были мало похожи на сегодняшних внешне, да и питались они в основном рыбой. Но, как и в наши дни, потомство свое выводили в воде. Издавали ли они какие-нибудь звуки? Судя по всему, да. Но если по поводу «разговорчивости» земноводных и могут возникнуть сомнения, зато их современники: цикады, сверчки и кузнечики — уж это совершенно точно — даже в те далекие времена не проводили свою жизнь в молчании.

Читать далее «Когда возникла «речь» у животных!»

Что такое биоакустика

«Возьми лист бумаги и напиши: «Я заклинаю вас, присутствующие здесь мыши, не приносить мне никогда вреда и не позволять ни одной другой мыши причинять мне ущерб. Я отвожу вам вон то поле, которое находится там-то (указать какое); но если я когда-нибудь застану вас еще здесь, то клянусь матерью богов, я вас растерзаю в клочки». Напиши это и прикрепи бумагу до восхода солнца к какому-нибудь камню в поле так, чтобы бумага лежала написанными строчками вверх».
Это поучение из трактата о борьбе с мышами, а лист бумаги с таким эмоциональным обращением, как явствует из текста, предназначался для чтения мышам. Древние греки были убеждены, что мыши могут не только читать, но и говорить.

Читать далее «Что такое биоакустика»