Толковый словарь четвероногих

1. Звук который лучше увидеть.
Биоакустика - наука о звуках, которые издают животные. Датой её рождения можно считать появление в 1872 году знаменитой книги Чарльза Дарвина "Выражение эмоций у человека и животных. В то время звуки животных можно было описать только с помощью звукоподражания. С возникновением магнитофонной записи возможности исследователей значительно расширились, однако настоящая революция в биоакустике произошла сравнительно недавно с появлением приборов и компьютерных программ, анализирующих звуки животных. Понять значение того или иного звука можно с помощью так называемого ситуативного анализа. Принцип его таков: если в тот момент, когда животное издает звук, точно описать ситуацию, а потом проанализировать, что происходит со звуками при ее изменении, то можно понять, какие нюансы ситуации вызывают изменения в структуре звуков. Классический пример применения этого метода - исследование сигнала опасности у сурков, выполненное на биологическом факультете МГУ под руководством А.А.Никольского. Сурки и многие грызуны при приближении хищника издают серию ритмичных коротких писков, которые предупреждают об опасности других членов колонии. Если враг подбирается совсем близко (может же наш брат, если хочет. Лис), зверек с особым "завершающим писком исчезает в норе. Эксперимент показал, что нарастание тревоги у сурка выражалось только в увеличении частоты следования сигналов. Конечно, далеко не всегда описать ситуацию так просто, поскольку разные ситуации занимают разные промежутки времени. Ожидание опасности длится доли секунды, встреча дружески расположенных животных - минуты, а гон (брачный период) - дни и недели. Но пока для анализа звукового поведения животных ничего лучше ситуативного анализа не придумали. Ведь нельзя же измерить чувства животного так, как меряем давление или частоту пульса. О силе эмоций у животных можно судить только по поведению.
2. Звуки закодированы в мозге.
О проблеме, с которой мы столкнулись ранее, классифицируя звуки гепардов, впервые в 50-хх годах XX века заговорил один из основоположников биоакустики английский исследователь Петер Марлер. Он предложил делить звуковые репертуары животных на отрывистые и непрерывные. В отрывном репертуаре все звуки одного типа похожи друг на друга и четко отличаются от звуков второго типа. А в непрерывном репертуаре все звуки связаны между собой переходными формами. Позже было предложено считать репертуар набором нескольких отрывистых фраз. Однако поскольку признаки, по которым классифицируют звуки, выбирает исследователь (в случае с гепардами - наличие или отсутствие пульсации, форма частоты модуляции, длительность), то все характеристики носят субъективный характер. Какие признаки возьмет исследователь, такой и получится система. Неужели наша классификация звукового репертуара гепарда тоже искусственная? Сомнения развеяли исследования немецкого зоолога Уве Юргенса и его коллег, которые работали в центре при клинике, куда поступали больные получившие черепно-мозговую травму. При операциях на мозге важно не затронуть речевые зоны, поскольку это очень сильно влияет на возможность человека вернуться к нормальной жизни. Для того чтобы прогнозировать исход операций, ученые моделировали их на мозге обезьянок - саймири. Были получены удивительные данные, которые подтверждают, что типы звуков не субъективные, а самые, что ни на есть настоящие, потому что они закодированы в различных отделах головного мозга. У обезьян были обнаружены центры рычания, шипения, мурлыканья и другие - для каждого из типов звуков. Значит, классификация звуков никакой не произвол ученого, а имеет под собой реальную основу: определенные их типы локализированы в отдельных участках мозга. А как же объяснить появление переходных и промежуточных звуков? Возможно, переходные звуки возникают в ситуации, если соответствующие участки мозга активизируются один за другим или одновременно. Еще один путь к проявлению нечетких структур на спектрограмме - многочисленные помехи на пути от сигнала из головного мозга к голосовым связкам гортани и дальше через вокальный тракт в носовую и ротовую полости. Чуть менее глубокий вдох, поворот головы, движение во время производства звука, ларингит и масса других причин могут вызвать появление промежуточных звуков. Итак, типы звуков - не выдумка, а реальность, и они закодированы в головном мозге. Это касается не только обезьян, но и других млекопитающих, в том числе и волков. Показано, к примеру, что расположение центров рычания и шипения у кошачьих и обезьян совпадает. А что же означают эти звуки? Что такое звериный язык - язык эмоций или язык сообщений? Передают ли животные информацию или просто звуками выражают то, что они чувствуют? Определенную ясность вновь внесли эксперименты Уве Юргенса и его коллег. Обычно каждому типу звука соответствует не один, а несколько участков мозга, расположенных как в эволюционно древних, так и в "новых" его отделах. Таким образом, один и тот же тип звука может быть представлен в функционально различных зонах мозга. Оказалось, что если звук выходит из участков, расположенных в зонах связанных с эмоциями, то он выражает эмоцию, а если из других зон, тогда он не зависит от эмоционального состояния животного. Такие звуки животное производит обычно в расчете на вознаграждение. Гепарды Московского зоопарка научились, например - громким мяуканьем требовать у служителей, чтобы они выпустили их на прогулку. В детстве же их эмоции выплескивались в бурном вокальном потоке, включающем практически весь звуковой репертуар. Проиллюстрируем примером, как один и тот же звук может иметь различную природу. Иногда собака лает, чтобы получить лакомство, а иногда, наоборот, злобно облаивает чужака или же радостным лаем приветствует хозяина. Один и тот же тип звука - лай - "рождается" в разных зонах мозга. Хотя звери могут производить звуки независимо от эмоций, они практически не способны их регулировать. Так вы можете научить собаку лаять за лакомство, но заставить ее лаять с разной громкостью, высотой или с определенными интервалами между звуками вам не удастся. Вне связи с эмоциями звери издают только те звуков, которые имеют свои участки в "неэмоциональной" зоне головного мозга - передней лимбической коре. Собаку можно научит лаять, но попробуйте ее по команде рычать! По-видимому, рычание имеет свою "территорию" только в "эмоциональных" зонах мозга. Но ничего похожего на речь у зверей нет. У человека речевые звуки имеют свое "представительство" в новой коре - зоне, откуда у зверей не исходит вообще никаких звуков. Даже у шимпанзе - из речевых зон коры возникают слабые колебания голосовых связок, недостаточные для того, чтобы произвести звук. Но и у человека невозможно вызвать звуки из тех мозговых зон, которые отвечают за язык зверей. Появление речи - это революция. За, то, что человек получил речь, он потерял способность издавать звериные звуки и "эмоциональные" и "неэмоциональные". И теперь человек и звери с трудом понимают друг друга. Те области мозга, которые у зверей отвечают за эмоциональные звуки, у человека отвечают только за эмоции (страх, расслабление, удовлетворение, эйфория). А те области, которые у зверей связаны с неэмоциональными звуками, у человека контролируют интонации речи. Действительно, мы можем по своему желанию произнести фразу с любой заданной интонацией: угрожающей, просительной, ласковой и т.п. Для этого вовсе не обязательно злиться, чего-то хотеть или испытывать нежность. Конечно, у человека есть и эмоциональные звуковые проявления, такие как смех и плач. Но где "центры смеха и слез" "располагаются" в мозге, пока не известно.
3. Два звука сразу.
Другие животные, "язык" которых мы попытались перевести со звериного на человеческий, - дхоли. Второе название дхоля - красный волк (Cuon alpinus). Некогда эти волки образовывали многочисленные стаи и обитали на обширных территориях Азии. Сейчас красный волк исчез в Туве и на Тибете и сохранился только в Китае и Индии, но и там встречается очень редко. Красные волки красиво двигаются и способны к удивительным акробатическим трюкам, которые другим представителям семейства псовых не под силу. Нас же заинтересовало их необычная "разговорчивость". Красные волки "болтают" между собой целый день, и даже во время еды. Возможно, это способ поддерживать постоянный контакт со всеми членами стаи в условиях плохой видимости, горного рельефа и густой растительности. Удивительно, но эти звери никогда не воют, как их родственники - шакалы, койоты и серые волки ( не путайте, красных волков с американскими рыжими волками-койотами (Canis rufus), которые умеют выть, и очень громко). Даже в зоопарке ни один койот не удержится, чтобы не вступить в коллективный хор, будь то хор соплеменников или серых волков в соседних вольерах. Но красные волки никогда никому не подпевают. Арун Вентакараман - исследователь из Индии, изучающий красных волков в природных условиях, - Никогда не слышал, чтобы эти звери выли. Других же звуков в вокальном репертуаре дхолей имеется предостаточно: 11 типов. Среди них несколько тональных, есть и звуки с ритмической пульсацией. Но самое поразительное - это двухголосие, или бифонация. Красные волки могут кричать два разных типа звука - "писк" (высокий) и "вяканье" (низкое) - как по относительности, так и одновременно! Правила физики диктуют, что вокальный тракт любого млекопитающего - в виде открытой с одной стороны трубки, на "слепом" конце которой находятся две струны ( голосовые связки), - дает звук в виде стопок гармоник, где частота каждой последующей кратна предыдущей. О них мы уже рассказывали, когда говорили о звуках гепарда. Что же мы видим у красного волка? Гармоники в спектрограмме звуков дхоля следуют таким образом: 1500 Гц, 3000 Гц, 4500 Гц, но потом появляется некратная им полоса 7000 Гц. Вдобавок ко всему, эта верхняя полоса не повторяет форму нижних частотных полос, а совершенно на них не похожа. Более того, появляются дополнительные полосы, которых вообще не должно быть и которые выгибаются в противоположную сторону и даже перекрещиваются с нормальными гармониками. Когда мы впервые столкнулись с таким феноменом, то сначала испугались. Что это? Нарушение законов физики? Вряд ли. Сломано оборудование? Нет, все оборудование было тщательно проверенно: ни магнитофоны, ни микрофоны, ни шнуры не были виноваты. Отражение верхних частот на нижние? Это соображение проверить с помощью компьютерной программы было очень просто, и оно также оказалось несостоятельным. Кричат два зверя одновременно? Тоже нет. Бифонических звуков было один-два, чтобы можно было заподозрить, что звуки разных животных наложили друг на друга, их было очень много. Они встречались у всех 15 дхолей, которых мы записывали, когда было точно известно, что зверь кричит один. Такая картина могла и должна была наблюдаться в одном случае - если в гортани у красных волков имеется второй, сцепленный с первым, источник звука. Простейший пример двух источников колебаний - шарик на пружине, к которой в каком-либо месте подвешен еще один шарик на пружине. Представляете, какие сложные формулы будут описывать колебания этих шариков - источников волновых колебаний (звуки - это тоже волновые колебания) - подходящая модель того, что происходит в гортани у красных волков. Двухголосие у млекопитающих встречается нечасто; иногда оно возникает при болезни животного. Однако некоторым видам животных оно присуще в обычном состоянии. Профессор факультета экологии Московского университета дружбы народов А.А.Никольский обнаружил такие звуки во время гона у бухарских оленей. Как повседневное явление у нормальных здоровых животных двухголосие было обнаружено немецким ученым и у дальних родственников красного волка - гиеновых собак. Теперь мы знаем, что у наших подопечных, красных волков, это тоже совершенно обычное явление. Как же можно расшифровать звуки волков, сделать перевод с "дхольего на человеческий"? Прерывистые звуки " стаккато" и некоторые формы тональных звуков приурочены к ситуации агрессивного контакта между парами из соседних вольер, которые общаются через сетку. "Писк" - мы регистрировали преимущественно во время мирного общения пары волков. Звуки, похожие на хныканье, можно услышать только во время половых взаимодействий. По всем этим звукам мы можем определить, чем занято животное. Но считать это знанием их языка еще нельзя. Сделать "синхронный перевод" означает понять, какие эмоции стоят за поведением и звуками, - сделать перевод с языка эмоций на язык слов. Это непросто даже в том случае, если речь идет о человеческих эмоциях. Если речь идет о звериных эмоциях, это сделать еще труднее. Например, самец дхоля издает серию удлиненных звуков "яп", когда его самку приходится отсадить из-за проблем со здоровьем или на время родов. Такой же крик производят родители и их подросшие детеныши, когда их рассаживают в разные клетки. Этот тип крика имеет свои очень характерные признаки: тональность звучания, определенную длительность, повторяемость с определенным интервалом и.т.д. Какие же эмоции могут лежать в его основе? Страдание? Скука? Неуверенность в себе? Покинутость? Если выросшие волчата живут в одной вольере со своим отцом, то они продолжают издавать те же звуки, что и малыши, полностью зависящие от родителей. Что же они хотят этим выразить? Они "говорят", что признают старшинство отца. В волчьей стае это - единственный способ сосуществовать вместе. А когда эти детеныши были маленькими, точно такой же крик означал "я голоден! Ты должен немедленно отрыгнуть мне еды!" Или другая ситуация. Во время "ухаживания" за самкой самец начинает издавать высокие звуки, которые совершенно необычны для него в любой другой период года. Этот крик означает, что он не "большой и страшный волк", а "приятный, располагающий к себе парень, совсем не опасный и очень симпатичный". Значит, переводчик должен учитывать, что значение звуков зависит от поведенческого контекста и социальной роли животного. Несмотря на все сложности, наши знания о звериных языках пополняются. И чем лучше мы понимаем язык зверей, тем глубже постигаем эмоциональный подтекст языка человеческого.

"Наука и Жизнь" №9, 2001.