Весь Мир Hi-Fi

5 необычных звуковых сигналов живой природы

Недавно мы писали о необычной акустике созданных человеком пространств и природных локаций. Сегодня публикуем интересные звуки живой природы, обнаруженные учёными.

Кто из животных звучит как джазовая музыка, а кто может имитировать человеческий голос — расскажем в нашей подборке.

Фото DickDaniels CC BY-SA

Самцы колибри управляют звуком своего полёта

Птицы в процессе эволюции развили необычное поведение для привлечения своих брачных партнёров: птицы-шалашники вьют замысловатые гнёзда, а цвет крыльев у некоторых райских птичек настолько тёмный, что напоминает природный vantablack. Изменения коснулись и вокализации птиц — мужские особи колибри вида Калипта Коста (лат. Calypte costae) манипулируют звуком своего полёта для привлечения самки.

«Людям нравятся колибри, их представления всегда захватывающие и привлекательные, но мы мало что о них знаем» — говорит Кристофер Кларк (Christofer Clark) исследователь из Калифорнийского университета в Риверсайде.

Учёные изучили поведение колибри во время танца для самки. В исследовании измерялся звук и направление полёта, использовались микрофоны и устройства, которые могут отображать звук, его интенсивность и источник, и даже аэродинамическая труба. В результате эксперимента оказалось, что мужские особи пикируют в сторону, вместо того чтобы «танцевать» прямо перед самкой — они хотят продемонстрировать свою физическую силу, показывая, насколько они быстры.

Самцы «настраивают» звук пикирования: закручивают часть оперения и изменяют траекторию полета. Все это помогает им минимизировать эффект Доплера для наблюдателя (самки) — и таким образом не позволить ей точнее определить скорость полета. Кроме того, самец колибри двигает рулевые перья по направлению к самке, что также влияет на громкость. Однако пока остаётся неизвестным, как женские особи колибри на самом деле реагируют на различные комбинации громкости и высоты тона — измеряют ли они их, и какому варианту отдают предпочтение. Оценка реакции женской особи — следующий шаг в изучении полового отбора и коммуникации этих птиц.

Звуки роя мошек

Чувствительность мошек к звуку была обнаружена ещё в 1960-х годах и исследуется до сих пор. Рои полностью состоят из мошек-самцов. Мужские особи имеют длинные усики и машут крылышками в два раза чаще самок. Привлекаемые высокими звуками, самки летят к рою в надежде на воспроизведение потомства, что делает рой сложным ритуалом, связанным с размножением.

Фото michael clarke stuff CC BY-SA

Учёные Николя Уэлет (Nicholas T. Ouelette) и Руи Ни (Rui Ni) в одном из своих опытов записывали звук жужжания роя, а потом проигрывали его перед мошками. Записанный звук влиял на них необычно. Со сменой громкости звука (громкий, тихий, громкий, тихий) область наибольшей плотности мошек также смещалась. Когда через динамик воспроизводили только звук самки (их можно легко отличить по отсутствию усиков), весь рой из мошек-самцов прилетел и сел на звуковое устройство. Учёные продолжают исследовать природу и механизм такого коллективного поведения.

Поведение насекомых и животных в сложных группах (роение, движение косяков рыб и стай перелетных птиц) десятилетиями привлекало ученых. Однако только в 1980-х годах специалист по компьютерной графике Крейг Рейнольдс (Craig Reynolds) разработал программу boids, моделирующую коллективное поведение в животном мире. Программа, кстати, пользовалась популярностью не только у ученых, но и в Голливуде — например, Тим Бёртон в «Бэтмен возвращается» использовал её для моделирования групп компьютерных летучих мышей.

Гренландские киты — универсальные виртуозы Арктики

Гренландские киты имеют удивительно разнообразный и постоянно меняющийся вокальный репертуар. «Если песни горбатых китов напоминают классическую музыку, то гренландские киты — это джаз», — говорит Кейт Стэффорд (Kate Stafford) океанограф лаборатории прикладной физики Университета Вашингтона. «В их звуках больше импровизации. Судя по акустическим данным, в каждом сезоне у них свой набор песен». Гренландские киты поют громко, 24 часа в сутки с ноября по апрель. Исследование проводилось при помощи гидрофонов — подводных микрофонов.

Фото Olga Spak CC BY-SA

Песни животных — не то же самое, что зов или отдельные звуки. Структура песен более сложная — она состоит из различных музыкальных фраз, требующих пристального изучения. Многие птицы и млекопитающие используют песни, чтобы идентифицировать себя с группой или, наоборот, выделиться. «Люди по большей части — визуалы, но морские млекопитающие живут в трёхмерной среде обитания, где звук и акустическая информация — это то, что помогает им ориентироваться, находить пищу и общаться», — добавляет Стэффорд.

В настоящий момент о пении гренландских китов известно мало: издают ли звуки только самцы, могут ли отдельные особи делиться песнями и, главное, почему их мелодия всё время меняется — на все эти вопросы учёным предстоит ответить в будущих исследованиях.

Мелодичные мыши

Маленькая коричневая мышь, найденная в лесах Центральной Америки, так же как и другие грызуны, общается с помощью писка, который часто не слышен человеческому уху. Мужские особи мышей вида Scotinomys teguina поют очень громко и делают это с целью привлечь самку.

Учёные задались вопросом, почему некоторые самцы вида вкладывают в пение больше усилий, чем другие. Исследовательница из Техасского университета Трейси Берхард (Tracy Burkhard) и её команда следили за песнопеньями мышей, а затем сравнили уровень определённых гормонов и питательных веществ в крови грызунов. Мужские особи, которые пели сильнее и чаще, имели более высокую концентрацию лептина, выделяющегося в пропорции к количеству жировых отложений животного.

Исследование показало, что мужские особи могут прикладывать большее усилие в пении, если чувствуют в себе достаточное количество энергии, сохраняя при этом силы на борьбу и бегство в случае опасности.

Поющая мышь издаёт длинные трели — что-то между звуком сверчка и маленькой птички. Песня может длиться до 20 секунд, в то время как обычные мыши издают звуки не длиннее трёх секунд. Самки этого вида тоже поют, но самцы делают это чаще и громче.

Косатки говорят hello и bye-bye

Имитировать человеческую речь могут не только попугаи, но и косатки — к такому выводу пришли учёные. В процессе исследования 14-летняя косатка смогла сказать такие слова, как Amy, bye-bye, hello, подражая тренеру. Предварительно она была обучена подчиняться ручному сигналу «скопируй это», который вначале давался ей как указание сымитировать другую косатку, пускающую струю воды в воздух. Затем учёные включили ей звуки, которые она никогда не слышала — 5 звуков других косаток и 6 фраз, произносимых тренерами, — и попросили их повторить. Косатка ответила на команду и воспроизвела похожие звуки.

У косаток есть групповые дифференцированные вокальные диалекты, которые предположительно приобретаются не генетически, а путем приобщения к «традиции». Учёные считают, что способность косаток к имитации различных звуков может быть ключом к изучению их общения и взаимодействия друг с другом.

Изучение вокальной имитации, диалектов, звуковых сигналов и вокализаций помогают учёным лучше понять слуховое восприятие, время реакции и познавательные способности животных, а в некоторых случаях и сравнить их развитие с эволюцией человека.

Дополнительное чтение — материалы из нашего «Мира Hi-Fi»:

Эту статью прочитали 16 637 раз

Статья входит в разделы:Интересное о звуке

Поделиться материалом: