Страница:
Но есть ещё одна часть, которая говорит о том, что и до инфляции что-то было. И условно этот момент времени называется «сингулярностью». Надо сказать, что сингулярность – это неотъемлемая черта, которая появляется в общей теории относительности, и до сих пор это ассоциировалось просто с некоторой особой точкой. Ещё одну картинку, пожалуйста.
В.Б. Надо пояснить, сингулярность – это то, что внутри чёрной дыры.
А.Г. Понятно, всё стремится к бесконечности.
В.Б. Если хотите. Но есть и другая точка зрения.
М.С. Вот на этой картинке показано, как представлял себе средневековый астроном, что увидит человек, заглянувший за небесную твердь. Когда Галилей изобрёл свой телескоп, та картинка, которую увидели астрономы, довольно существенно отличалась от этого изображения. Надо сказать, что когда астрономы будут обладать гравитационно-волновыми приборами и смогу заглянуть внутрь чёрной дыры или в раннюю Вселенную, не исключено, что та картинка, которую они увидят, будет довольно сильно отличаться от этой.
А.Г. От той, которую мы сегодня имеем. Ну, что ж, сколько нам ждать осталось и в том и в другом случае? Я имею в виду, когда эксперимент будет проведён?
В.Б. Оптимистически – если вы говорите о наземных антеннах…
А.Г. И о наземных, и о…
В.Б. Когда они дадут положительные результаты?
А.Г. Результат.
В.Б. Да, результаты – положительный.
А.Г. Результат.
В.Б. Результат – это значит, что вздрогнули четыре пары зеркал. Две под Сиэтлом и две под Новым Орлеаном. Я думаю – 2008 год. Может быть, я ошибаюсь на два года. Может быть. 0,95 я даю. Могу поспорить.
Коммуникация у птиц
Участник:
Владимир Викторович Иваницкий – доктор биологических наук.
Александр Гордон: …большинство птиц начинает петь с рассветом или чуть-чуть после заката. В тёмное время суток они молчат. Почему?
Владимир Иваницкий: Большинство птиц действительно поют на рассвете, хотя далеко не все. На этот счёт существуют разные точки зрения. И одна из них сводится к тому, что предутренние часы, когда освещение ещё не полное, разумнее тратить именно на пение. А не на какие-то конкурирующие виды активности, которые требуют как раз наиболее яркого освещения и сопряжены с тем, что птицы должны наиболее полно включать свои зрительные возможности.
Это одна из гипотез, которая объясняет приуроченность пения птиц именно к ранним утренним часам. Это, в общем, довольно короткий период, который примерно на 40-45 минут предвосхищает рассвет. То есть астрономический рассвет в данном месте.
Но есть, как это ни удивительно, и другие виды птиц, очень известные, в том числе, например, соловей, которого знают практически все. Вот эта птица как раз поёт глубокой ночью, в абсолютной мгле, когда ничего не видно. Не видно и человеку, естественно, не видно и соловью, это, в общем, тоже достаточно очевидно. Почему существует такая странная ночная активность у соловьёв и некоторых других птиц, скажем, садовых камышевок, этот вопрос, к сожалению, пока изучен недостаточно.
То есть мы не можем предложить для этого феномена легко понимаемую гипотезу, вроде той, о которой я только что говорил применительно к тем птицам, которые поют перед рассветом.
Есть птицы, которые поют не рано утром, тоже в сумерках, но вечерних. Это так называемый «предзакатный миг пения». Дрозды, например, часто фигурирующие и в стихах, и в песнях, птицы, действительно имеющие очень яркое и звучное пение, почему-то поют наиболее азартно, наиболее ярко именно в предзакатные часы.
Или такая птичка, как зарянка, или малиновка, как её называют, очень красивая, очень симпатичная птаха. Тоже поёт, когда спускаются предзакатные сумерки.
Так что изменчивость, вариативность этих суточных ритмов пения, она очень велика. Можно взглянуть на картинку, которая изображает эти суточные ритмы пения в виде довольно простых графиков. И на них хорошо видно, что это действительно очень вариативный вид поведения.
Говоря о суточных ритмах пения, о том, как разные виды птиц приноравливаются к разному времени суток, как они строят свои выступления, свои концерты, как они строят свои сольные выступления по отношению к тому или иному времени суток, приходится иметь в виду ещё один момент, очень важный. Дело в том, что если вы заходите в лес, то не надо быть специалистом-орнитологом для того, чтобы понять, что одновременно звучат, одновременно поют самые разные виды птиц. Зачастую их очень много. Если вы зайдёте в наш обычный европейский лес, или в наш большой парк, скажем, Битцевский или Измайловский, не говоря уже о нашем Лосином Острове, который в сущности лес, а не парк, то, не сходя с места, можете насчитать буквально 10-12, а если постоять подольше, то, может быть, даже до двух десятков разных видов птиц. И все они поют одновременно. И существует такое понятие, как частотный диапазон. Да, каждый звук имеет свой частотный диапазон. И все птицы, большинство, по крайней мере, птиц, которые поют вместе, поют бок о бок, друг с другом, образуют единый хор, пользуются одним частотным диапазоном.
Это значит, что они каким-то образом перекрываются, как-то накладываются друг на друга и используют один канал связи. Они выходят в эфир одновременно, используют один канал связи и перекрикивают друг друга. И вот чтобы не создавать такого переуплотнения в эфире, не слишком забивать эфир своими голосами, возможно, поэтому они и стремятся как-то наиболее полно использовать этот доступный им суточный интервал времени. Для того чтобы как-то избежать этой акустической конкуренции, которую можно назвать, скажем, конкуренцией за эфирное время. А для того чтобы не совсем уж плотно забивать этот эфир, они используют разное время суток. Разные виды поют в разное время.
А.Г. По этому графику суточных ритмов пения я вижу, что все птицы вместе имеют свой прайм-тайм, когда им приходится перекрикивать друг друга. Это пик, который приходится на 4-5 часов утра, если я не ошибаюсь?
В.И. Да, это как раз время, соответствующее рассветному, предрассветному или сразу послерассветному времени, где число певцов бывает максимально, и количество отдельных птичек данного вида, количество особей, как мы говорим, бывает максимально. В это время акустическая интерференция, возможная акустическая конкуренция наиболее велика. Есть, скажем, такой график, который всех птиц вместе, поющих в данном месте, суммирует, скажем, поющих на данном участке леса, или на данном участке луга. И здесь, конечно, некоторые элементы конкуренции налицо.
Но это довольно грубая картинка, которая имеет дело с интервалами времени, сопоставимыми, скажем, со временем суток. Но существует довольно прихотливая мозаика пения на более коротких интервалах времени. Для того чтобы её установить, нужно проделать довольно кропотливую работу. Нужно взять микрофон, который пишет всё вокруг, достаточно широкого спектра записи, и записать всё, что слышится в данном месте, разные виды птиц.
А потом на специальных приборах, осциллографах или спектрографах, кропотливо прослеживать распределение отдельных песен друг за другом. И оказывается, что даже на этих коротких отрезках времени птицы тоже избегают того, чтобы их песни как-то накладывались друг на друга. Как это получается? Давайте, если это возможно, послушаем песню зяблика, чтобы понять, как, собственно говоря, строится песня. Зяблик, он хорош прежде всего тем, что многие узнают эту песню, поскольку эта птица хоть и лесная, она живёт и в наших парках. В наших московских парках или даже на бульварах её можно слышать.
А.Г. Да, вполне узнаваема.
В.И. Да, вполне узнаваема, я думаю, что её все слышали, то есть я уверен, что все слышали. Вот это очень распространённый тип песни. Если вы обратите внимание, он пропел сначала один куплет, потом последовала пауза, затем следует как бы другой куплет. Но куплеты совершенно одинаковые, потому что песни стереотипные.
Это такой пунктирный тип, если можно так выразиться. А вот теперь давайте послушаем совершенно иной тип песни. Скажем, давайте болотную камышевку.
А.Г. А это что за птица?
В.И. Эту птица почти всегда можно услышать где-нибудь в глухом углу парка, возле какой-нибудь речки или возле водоёма, где есть густая трава, высокая – крапива, конкретно. Она очень крапиву любит. Вот видите, совершенно иной тип пения, это сплошной поток звуков, довольно плотно упакованных во времени. И она может так петь часами, в общем-то, без перерыва.
Теперь о том, как птицы избегают акустической конкуренции на коротких отрезках времени. Если вспомните ещё раз песню зяблика, то там звук, потом пауза, звук, потом пауза. И разные виды птиц подстраиваются друг под друга. То есть они избегают того, чтобы их песни накладывались, звучали одновременно. Они обязательно выстраивают свой акустический ряд так, чтобы заполнять паузы между пением других исполнителей.
Причём тут важен один момент. Но здесь нужно сказать несколько слов о том, что же собой представляет песня? Для чего она, собственно говоря, нужна?
А.Г. Да, я хотел спросить, зачем поют-то?
В.И. Да, для чего они, собственно, поют, и, причём, поют ведь очень много. Ведь, скажем, тот же зяблик (он удобен, прежде всего, потому, что его песни легко считать) исполняет за день несколько тысяч песен. Причём, если он хорошо разойдётся, то поёт примерно 5-6, иногда 7, даже 8 песен в минуту. Он поёт практически целый день, у него суточный ритм довольно равномерный. Он принадлежит к тем птицам, которые поют относительно равномерно в течение всего дня. Вы можете, как сейчас говорят, прикинуть, сколько он должен спеть за день песен.
А.Г. И сколько энергии должен потратить.
В.И. Да, сколько энергии должен потратить. Ради чего? Предназначение песни, в общем-то, довольно простое, это такой универсальный маяк, обозначающий присутствие самца данного вида в данном месте на данной территории.
Большинство видов певчих птиц, фактически все певчие птицы, – собственники, ярко выраженные собственники в отношении владения землёй. Каждый самец ранней весной, прилетая на места гнездования, возвращаясь с зимовки, прежде всего озабочен тем, чтобы занять территорию. Территория эта размером, где-то, скажем, около гектара, то есть сто на сто метров – это в среднем, очень в среднем. Но почти для всех видов мелких воробьиных, певчих птиц – это стандартный размер территории. Очень стандартный.
Территория очень рьяно охраняется, с драками, со всевозможными ритуальными действия и т.д. Но я сейчас об этом говорить не буду, важно то, что когда самец поёт, он как бы делает заявку на эту территорию.
А.Г. Но при этом если самец другого вида занимает ту же самую территорию, он…
В.И. Я, собственно, к тому и веду: самцы одного и того же вида, скажем, разные зяблики, оказываются рассредоточены в пространстве на достаточно приличное расстояние, порядка, скажем, 100-150 метров, 80 метров, вот в таких плотных поселениях.
А территории разных видов, они свободно перекрываются. И певцы разных видов, они вольны петь неограниченно близко друг от друга. И поэтому, собственно говоря, именно для межвидовых акустических отношений как раз наиболее важна эта возможность межвидовой интерференции, акустической интерференции. Возможность конкуренции за эфир.
И здесь, собственно говоря, возникают разные механизмы, с помощью которых певцы разных видов этой конкуренции избегают. Один из таких механизмов, как я говорил, это стремление заполнять паузы. Когда один вид спел, исполнил свою песню, поёт другой вид, если остаётся время, поёт третий, четвёртый и т.д. На этой основе даже возникает некая иерархия, потому что виды, которые обладают громким голосом… Зяблик, это, например, ярко выраженный доминант. Почему? Во-первых, потому что у него очень громкий, бодрый, задорный, азартный голос. Во-вторых, это птица очень многочисленная, которая создаёт сплошные поселения, где звучание их голосов создаёт мощный акустический фон.
И другие птицы, вынуждены приспосабливаться к ним. Поэтому тон, ритм этого ансамбля, хора задают зяблики. К ним подстраиваются, допустим, какие-нибудь пеночки. Кстати, давайте пеночку-весничку послушаем, она того же типа пения птичка, тоже такой порционный пунктирный тип пения с коротенькими стереотипными песнями, разделёнными ярко обозначенными паузами. Когда собираются в одном месте птички с таким типом пения, с порционным типом, то звучание хора становится наиболее упорядоченным, поскольку здесь хорошо выражены паузы, и в них легко можно вставиться.
А когда поют птицы с непрерывным типом пения, типа камышевок, которых мы тоже слышали, то здесь, конечно, возможность для их краткосрочного разделения по времени уже меньше, потому что песня непрерывная, там просто не встроишься никуда. Они вынуждены петь одновременно. И они используют тогда несколько иной механизм, они делят уже не время, они делят пространство.
Как они это делают? Давайте посмотрим 9-й рисунок, я пытаюсь объяснить на его примере, как это происходит. Там, собственно говоря, изображена дистанция, разделяющая одновременно поющих самцов – которые поют дуэтом. Сверху – это дистанция, разделяющая самцов садовой камышевки. В серединке – картинка, изображающая самцов болотной камышевки, а самая нижняя картинка – это дистанция между самцами разных видов.
Чёрным там изображены дистанции, которых мы можем ожидать в том смысле, если эти самцы будут петь, не обращая внимания друг на друга, некое случайное распределение. Достаточно отчётливо можно видеть, что всё-таки существует некоторый провал на малых дистанциях. Это значит, что самцы разных видов (в данном случае, самцы садовой и болотной камышевки, территории которых, я повторю, перекрываются совершенно свободно), ещё раз повторю, свободно могут выбирать, где им петь. Они всё-таки избегают петь рядом друг с другом – они просто выбирают то место на своей территории, где в данный момент не поёт самец другого вида.
Причём, здесь активной акустической доминантой является садовая камышевка, а видом, который подстраивается (который является такой что-ли суб-доминантой, как ещё можно сказать, вторым в иерархии) является болотная камышевка. И вот эта иерархия, их субординация, если можно так выразиться, проявляется в разных ипостасях, разных аспектах их жизни. Садовая камышевка прилетает раньше почти на две недели. Болотная, она заявляется, так сказать, с зимовок уже тогда, когда садовые заняли участки, они освоились, они чувствуют себя хозяевами. И болотные вынуждены как-то строить свою жизнь, свою активность сообразно тому, как ведёт себя доминант, хозяин данной территории.
Мне хотелось бы показать рисунок, который изображает эти два вида, они очень похожи друг на друга. Рисунок, если можно, покажите. Видите, они очень похожи внешне и, в общем-то, практически не различимы, если говорить откровенно. Но очень хорошо отличаются по пению. Песни у них разные. Давайте ещё раз послушаем болотную и садовую следом за ней, чтобы можно было сравнить. Это вот знакомая нам песня болотной камышевки, очень торопливая.
А вот это садовая камышевка. Совершенно иной ритм. Чётко расставлены акценты. Она как бы выкладывает свою акустическую программу. Не спеша, с расстановкой, с чувством, она никуда не торопится. Песни очень разные, на слух они легко различаются – и даже человеком. Естественно, они друг друга тоже различают.
И вот возникает вопрос. А, в сущности, может, они не реагируют друг на друга? Может быть, они безразличны, может быть, они хорошо различают друг друга, но не обращают друг на друга внимания? Как это можно установить. Для этого существует такой метод, который широко очень применяется в биоакустике, это так называемый «метод звуковой ловушки». Называется он так потому, что иногда с его помощью подманивают, скажем, птичку в сеть. Он предельно прост – записывается на магнитофон песня, затем она через какой-нибудь динамик проигрывается самцу, который занял территорию в данном месте. Как я уже говорил, птицы территорию очень азартно и рьяно охраняют, и поэтому хозяин территории чувствует себя в праве, он тут же кидается на поиски нарушителя. Подлетает к динамику и пытается как-то вот…
А.Г. Выяснить отношения.
В.И. …отыскать нарушителя, иногда даже вплоть до того, что с великим ожесточением клюёт этот динамик. И таким образом можно транслировать самые разные песни и каким-то образом описывать или оценивать поведение респондента, то есть самца, который задействован в опыте.
И я проигрывал песни садовой камышевки – болотной, и наоборот, песни болотной камышевки – садовой. И наблюдал, что у меня выходит, как ведёт себя респондент. Картина оказалась очень неожиданной и совершенно асимметричной, в общем-то. Потому что болотная камышевка абсолютно игнорирует песню садовой камышевки, никак не неё не реагирует, никакой реакции практически не проявляет. А садовая – та как раз реагирует чётко, азартно, бурно. Самец садовой приближается к динамику, явно кого-то ищет возле него, подлетает вплотную. И производит некие действия, которые свидетельствуют о том, что он бы сейчас кое-кому задал основательную трёпку.
А.Г. То есть, садовая камышевка видит болотного конкурента, а та – нет…
В.И. Да, это проявление того самого доминирования, о котором я уже говорил, рассказывая о том, как они выбирают место для пения в той ситуации, когда их участки перекрываются. Таким образом, я повторяю, у певчих птиц совместное использование эфира отражает какие-то их побуждения избегать одновременного пения, избегать этой самой конкуренции за каналы связи. Но это далеко не все, о чём здесь можно говорить.
А.Г. Но, прежде всего, я хотел бы задать вопрос ещё вот какой. Вы сказали, что самцы поют в основном, потому что это своего рода сигнал. Во-первых, самке о том, что здесь есть самец. А во-вторых, второму самцу: «не приближайся, я здесь». А самки вообще не поют?
В.И. У большинства певчих птиц самки практически не поют или поют крайне редко. Но, в общем-то, у каждой самки в нервной системе закодирована вся необходимая информация, необходимая для пения. То есть, они обладают равными генетическими программами для пения. И голосовой аппарат у них устроен точно так же, как и у самцов.
А.Г. То есть, могут петь, как самцы, но не поют.
В.И. Абсолютно точно. Причём, устроить это довольно легко. Для этого нужно поймать самку и сделать ей инъекцию самцового гормона. После этого она с большой вероятностью будет петь. Ну, конечно, не так азартно, как самец. И, может быть, не так разнообразно и ярко. Во всяком случае, рядовую песню она исполнит вполне удовлетворительно. Если не на пятёрку, то на четвёрку во всяком случае. Так что, в принципе, самки петь умеют, но делать это избегают в обычных условиях. Да это им, в общем-то, и не нужно, потому что у птиц полом, который себя подаёт, являются самцы. А полом, который выбирает, являются самки. Как, впрочем, у многих других живых существ. Поэтому самкам в нормальной жизни, в принципе, петь совершенно не нужно. Но иногда в разного рода экспериментальных работах выявить, как поёт самка, бывает очень важно.
А.Г. И вы сказали, «споёт видовую песню». То есть, может быть не на пятёрку, но на четвёрку. Это значит, что есть некая песня, которая запрограммирована у данного вида птиц. И каждая птица этого вида, вне зависимости от того, в какой среде она растёт, эту рядовую песню знает от рождения. Это верно?
В.И. Это верно, но лишь отчасти. Индивидуальное развитие песни у птицы, в процессе её жизни, проходит, по меньшей мере, две ключевые стадии. Первая стадия целиком запрограммирована генами. Это генетически обусловленная стадия, и результатом этой стадии является то, что у любой птицы (даже абсолютно изолированной с рождения от своих сородичей, даже выращенной в инкубаторе, хотя, в общем, певчих птиц едва ли можно вырастить в инкубаторе) формируется в конечном итоге какая-то песня, очень похожая на её видовую песню. Очень похожая, но весьма отличная в деталях. Это, если можно так сказать, очень расплывчатый образ, где видовые черты скорее угадываются, чем присутствуют. Но при этом, допустим, тот же зяблик, выращенный в изоляции от сородичей, будет петь песню, которая значительно больше похожа на песню зяблика, чем, скажем, на песню той же леснички, которую мы слышали. А молодая лесничка, когда она тоже оказалась волею судеб в изоляции от своих всех сородичей, она будет петь песню, достаточно похожую на песню леснички, а вовсе не на песню зяблика.
А.Г. Похожую с точки зрения экспериментатора, или эту песню можно предъявить, и её узнают?
В.И. Они её узнают. Дальше в природе приходит время второго этапа. Второй этап уже включает в себя с необходимостью элемент обучения. Для того чтобы песня, существующая в виде такой, генетически предопределённой, аморфной заготовки сформировалась, трансформировалась уже в песню настоящую, яркую, видовую песню, необходимо обучение. Причём, обучение это должно происходить достаточно в юном возрасте. Считается, что у большинства видов певчих птиц, о которых мы с вами сейчас ведём речь, этот период составляет где-то порядка двух месяцев от роду, от момента вылупления. Чтобы было понятно: две недели птица проводит в гнезде, потом она вылетает из гнёзда, ещё через две недели она приобретает навыки самостоятельной жизни – у птичек всё быстро происходит. И вот в течение месяца, примерно, она должна слышать пение своего вида. И только в этом случае она сформирует ту видовую песню, которая является непременным атрибутом данной породы птиц.
А.Г. А обучение проходит только в школе своего вида или, слыша другие виды, она может что-то заимствовать оттуда?
В.И. Если нарисовать наиболее часто встречающуюся картину, то всё-таки учителями птицы чаще всего выступают певцы своего вида. Более того, по-видимому, довольно часто таким учителем становится, собственно, отец. Поскольку, даже приобретя навыки самостоятельной жизни, молодая птица, как у нас говорят, слеток, то есть птица, которая только что вылетела из гнёзда, первое время держится в окрестностях своего гнёзда на своей территории, где ей привычнее, где она чувствует себя в безопасности, где о появлении опасности её могут предупредить родители. И пение собственного отца – оно, видимо, иногда и довольно часто становится моделью, с которой птица формирует собственный репертуар.
Но так, конечно, происходит далеко не всегда. И есть среди птиц, к счастью, уже знакомые нам камышевки. Это совершенно необычные, удивительные птицы. Их непрерывная, очень богатая звуками песня, в существенной степени включает в себя всевозможные имитации, заимствование голосов других птиц. Причём других видов птиц.
С болотной камышевкой была проведена страшно кропотливая работа. В Бельгии очень подробно анализировали её песню, и оказалось, что репертуар песни болотной камышевки содержит заимствование до двухсот разных видов птиц. Это результаты анализа около двух десятков разных самцов-певцов этого вида, а репертуар одной птички, одного самца болотной камышевки может включать заимствования до восьмидесяти разных видов.
А.Г. Это в процентном отношении сколько, можно сказать? От общей длины песни?
В.И. Вы знаете, это довольно сложно посчитать, ведь песня болотной камышевки непрерывная, она длится в течение, скажем, десятков минут и может быть непрерывной. Когда самец разойдётся, он может петь десятки минут практически без перерыва. И посчитать, какой процент там составляет имитация – это довольно сложно. Тот автор, работами которого я оперирую, этого не делал, не подсчитывал. Но, во всяком случае, можно считать, что эти заимствования, эти имитации составляют значительную долю в совокупной акустической продукции, которую выдают певцы данного вида.
Это довольно поразительно и довольно интересно. И интересно это, прежде всего, с той точки зрения, что источником этих заимствований, этих подражаний являются не только те птицы, которые соседствуют с болотной камышевкой в том месте, где она гнездится. Она заимствует и звуки, которые слышит на пролёте и на зимовке. А зимует она в экваториальной Африке, довольно далеко. Это тоже очень интересно – почему?
Потому что, как я говорил, окончательная кристаллизация песни большинства птиц заканчивается в возрасте около двух месяцев. Как у тех же зябликов, по которым очень много работ. Кстати, для них это достаточно чётко показано. Действительно, два месяца – это тот критический период, в течение которого птица должна сформировать свою песню и в течение которого она её формирует. А болотная камышевка обладает совершенно, видимо, неограниченным диапазоном обучения, который простирается, по крайней мере, на несколько месяцев.
Представьте себе, болотная камышевка появляется на свет где-то в июне, а потом она в конце августа отправляется в путь, в миграцию, в перелёт. Летит через Средиземное море, через пустыню Сахару, через какую-нибудь Кению и останавливается где-нибудь в Зимбабве. И вот на всём этом пути, который занимает несколько месяцев, она всё время впитывает в себя информацию, которую поставляет ей тот калейдоскоп видов, который её сопровождает на этом длительном пути. Всё это она прекрасно впитывает, запоминает, и потом это всё выдаёт, вернувшись на следующий год на место своего рождения, на место своего гнездования. Где она образует пару, выводит птенчиков, и всё это выдаёт, всю эту программу, которая была усвоена в течение этого длительного времени.
В.Б. Надо пояснить, сингулярность – это то, что внутри чёрной дыры.
А.Г. Понятно, всё стремится к бесконечности.
В.Б. Если хотите. Но есть и другая точка зрения.
М.С. Вот на этой картинке показано, как представлял себе средневековый астроном, что увидит человек, заглянувший за небесную твердь. Когда Галилей изобрёл свой телескоп, та картинка, которую увидели астрономы, довольно существенно отличалась от этого изображения. Надо сказать, что когда астрономы будут обладать гравитационно-волновыми приборами и смогу заглянуть внутрь чёрной дыры или в раннюю Вселенную, не исключено, что та картинка, которую они увидят, будет довольно сильно отличаться от этой.
А.Г. От той, которую мы сегодня имеем. Ну, что ж, сколько нам ждать осталось и в том и в другом случае? Я имею в виду, когда эксперимент будет проведён?
В.Б. Оптимистически – если вы говорите о наземных антеннах…
А.Г. И о наземных, и о…
В.Б. Когда они дадут положительные результаты?
А.Г. Результат.
В.Б. Да, результаты – положительный.
А.Г. Результат.
В.Б. Результат – это значит, что вздрогнули четыре пары зеркал. Две под Сиэтлом и две под Новым Орлеаном. Я думаю – 2008 год. Может быть, я ошибаюсь на два года. Может быть. 0,95 я даю. Могу поспорить.
Коммуникация у птиц
5.06.03
(хр.00:50:23)
Участник:
Владимир Викторович Иваницкий – доктор биологических наук.
Александр Гордон: …большинство птиц начинает петь с рассветом или чуть-чуть после заката. В тёмное время суток они молчат. Почему?
Владимир Иваницкий: Большинство птиц действительно поют на рассвете, хотя далеко не все. На этот счёт существуют разные точки зрения. И одна из них сводится к тому, что предутренние часы, когда освещение ещё не полное, разумнее тратить именно на пение. А не на какие-то конкурирующие виды активности, которые требуют как раз наиболее яркого освещения и сопряжены с тем, что птицы должны наиболее полно включать свои зрительные возможности.
Это одна из гипотез, которая объясняет приуроченность пения птиц именно к ранним утренним часам. Это, в общем, довольно короткий период, который примерно на 40-45 минут предвосхищает рассвет. То есть астрономический рассвет в данном месте.
Но есть, как это ни удивительно, и другие виды птиц, очень известные, в том числе, например, соловей, которого знают практически все. Вот эта птица как раз поёт глубокой ночью, в абсолютной мгле, когда ничего не видно. Не видно и человеку, естественно, не видно и соловью, это, в общем, тоже достаточно очевидно. Почему существует такая странная ночная активность у соловьёв и некоторых других птиц, скажем, садовых камышевок, этот вопрос, к сожалению, пока изучен недостаточно.
То есть мы не можем предложить для этого феномена легко понимаемую гипотезу, вроде той, о которой я только что говорил применительно к тем птицам, которые поют перед рассветом.
Есть птицы, которые поют не рано утром, тоже в сумерках, но вечерних. Это так называемый «предзакатный миг пения». Дрозды, например, часто фигурирующие и в стихах, и в песнях, птицы, действительно имеющие очень яркое и звучное пение, почему-то поют наиболее азартно, наиболее ярко именно в предзакатные часы.
Или такая птичка, как зарянка, или малиновка, как её называют, очень красивая, очень симпатичная птаха. Тоже поёт, когда спускаются предзакатные сумерки.
Так что изменчивость, вариативность этих суточных ритмов пения, она очень велика. Можно взглянуть на картинку, которая изображает эти суточные ритмы пения в виде довольно простых графиков. И на них хорошо видно, что это действительно очень вариативный вид поведения.
Говоря о суточных ритмах пения, о том, как разные виды птиц приноравливаются к разному времени суток, как они строят свои выступления, свои концерты, как они строят свои сольные выступления по отношению к тому или иному времени суток, приходится иметь в виду ещё один момент, очень важный. Дело в том, что если вы заходите в лес, то не надо быть специалистом-орнитологом для того, чтобы понять, что одновременно звучат, одновременно поют самые разные виды птиц. Зачастую их очень много. Если вы зайдёте в наш обычный европейский лес, или в наш большой парк, скажем, Битцевский или Измайловский, не говоря уже о нашем Лосином Острове, который в сущности лес, а не парк, то, не сходя с места, можете насчитать буквально 10-12, а если постоять подольше, то, может быть, даже до двух десятков разных видов птиц. И все они поют одновременно. И существует такое понятие, как частотный диапазон. Да, каждый звук имеет свой частотный диапазон. И все птицы, большинство, по крайней мере, птиц, которые поют вместе, поют бок о бок, друг с другом, образуют единый хор, пользуются одним частотным диапазоном.
Это значит, что они каким-то образом перекрываются, как-то накладываются друг на друга и используют один канал связи. Они выходят в эфир одновременно, используют один канал связи и перекрикивают друг друга. И вот чтобы не создавать такого переуплотнения в эфире, не слишком забивать эфир своими голосами, возможно, поэтому они и стремятся как-то наиболее полно использовать этот доступный им суточный интервал времени. Для того чтобы как-то избежать этой акустической конкуренции, которую можно назвать, скажем, конкуренцией за эфирное время. А для того чтобы не совсем уж плотно забивать этот эфир, они используют разное время суток. Разные виды поют в разное время.
А.Г. По этому графику суточных ритмов пения я вижу, что все птицы вместе имеют свой прайм-тайм, когда им приходится перекрикивать друг друга. Это пик, который приходится на 4-5 часов утра, если я не ошибаюсь?
В.И. Да, это как раз время, соответствующее рассветному, предрассветному или сразу послерассветному времени, где число певцов бывает максимально, и количество отдельных птичек данного вида, количество особей, как мы говорим, бывает максимально. В это время акустическая интерференция, возможная акустическая конкуренция наиболее велика. Есть, скажем, такой график, который всех птиц вместе, поющих в данном месте, суммирует, скажем, поющих на данном участке леса, или на данном участке луга. И здесь, конечно, некоторые элементы конкуренции налицо.
Но это довольно грубая картинка, которая имеет дело с интервалами времени, сопоставимыми, скажем, со временем суток. Но существует довольно прихотливая мозаика пения на более коротких интервалах времени. Для того чтобы её установить, нужно проделать довольно кропотливую работу. Нужно взять микрофон, который пишет всё вокруг, достаточно широкого спектра записи, и записать всё, что слышится в данном месте, разные виды птиц.
А потом на специальных приборах, осциллографах или спектрографах, кропотливо прослеживать распределение отдельных песен друг за другом. И оказывается, что даже на этих коротких отрезках времени птицы тоже избегают того, чтобы их песни как-то накладывались друг на друга. Как это получается? Давайте, если это возможно, послушаем песню зяблика, чтобы понять, как, собственно говоря, строится песня. Зяблик, он хорош прежде всего тем, что многие узнают эту песню, поскольку эта птица хоть и лесная, она живёт и в наших парках. В наших московских парках или даже на бульварах её можно слышать.
А.Г. Да, вполне узнаваема.
В.И. Да, вполне узнаваема, я думаю, что её все слышали, то есть я уверен, что все слышали. Вот это очень распространённый тип песни. Если вы обратите внимание, он пропел сначала один куплет, потом последовала пауза, затем следует как бы другой куплет. Но куплеты совершенно одинаковые, потому что песни стереотипные.
Это такой пунктирный тип, если можно так выразиться. А вот теперь давайте послушаем совершенно иной тип песни. Скажем, давайте болотную камышевку.
А.Г. А это что за птица?
В.И. Эту птица почти всегда можно услышать где-нибудь в глухом углу парка, возле какой-нибудь речки или возле водоёма, где есть густая трава, высокая – крапива, конкретно. Она очень крапиву любит. Вот видите, совершенно иной тип пения, это сплошной поток звуков, довольно плотно упакованных во времени. И она может так петь часами, в общем-то, без перерыва.
Теперь о том, как птицы избегают акустической конкуренции на коротких отрезках времени. Если вспомните ещё раз песню зяблика, то там звук, потом пауза, звук, потом пауза. И разные виды птиц подстраиваются друг под друга. То есть они избегают того, чтобы их песни накладывались, звучали одновременно. Они обязательно выстраивают свой акустический ряд так, чтобы заполнять паузы между пением других исполнителей.
Причём тут важен один момент. Но здесь нужно сказать несколько слов о том, что же собой представляет песня? Для чего она, собственно говоря, нужна?
А.Г. Да, я хотел спросить, зачем поют-то?
В.И. Да, для чего они, собственно, поют, и, причём, поют ведь очень много. Ведь, скажем, тот же зяблик (он удобен, прежде всего, потому, что его песни легко считать) исполняет за день несколько тысяч песен. Причём, если он хорошо разойдётся, то поёт примерно 5-6, иногда 7, даже 8 песен в минуту. Он поёт практически целый день, у него суточный ритм довольно равномерный. Он принадлежит к тем птицам, которые поют относительно равномерно в течение всего дня. Вы можете, как сейчас говорят, прикинуть, сколько он должен спеть за день песен.
А.Г. И сколько энергии должен потратить.
В.И. Да, сколько энергии должен потратить. Ради чего? Предназначение песни, в общем-то, довольно простое, это такой универсальный маяк, обозначающий присутствие самца данного вида в данном месте на данной территории.
Большинство видов певчих птиц, фактически все певчие птицы, – собственники, ярко выраженные собственники в отношении владения землёй. Каждый самец ранней весной, прилетая на места гнездования, возвращаясь с зимовки, прежде всего озабочен тем, чтобы занять территорию. Территория эта размером, где-то, скажем, около гектара, то есть сто на сто метров – это в среднем, очень в среднем. Но почти для всех видов мелких воробьиных, певчих птиц – это стандартный размер территории. Очень стандартный.
Территория очень рьяно охраняется, с драками, со всевозможными ритуальными действия и т.д. Но я сейчас об этом говорить не буду, важно то, что когда самец поёт, он как бы делает заявку на эту территорию.
А.Г. Но при этом если самец другого вида занимает ту же самую территорию, он…
В.И. Я, собственно, к тому и веду: самцы одного и того же вида, скажем, разные зяблики, оказываются рассредоточены в пространстве на достаточно приличное расстояние, порядка, скажем, 100-150 метров, 80 метров, вот в таких плотных поселениях.
А территории разных видов, они свободно перекрываются. И певцы разных видов, они вольны петь неограниченно близко друг от друга. И поэтому, собственно говоря, именно для межвидовых акустических отношений как раз наиболее важна эта возможность межвидовой интерференции, акустической интерференции. Возможность конкуренции за эфир.
И здесь, собственно говоря, возникают разные механизмы, с помощью которых певцы разных видов этой конкуренции избегают. Один из таких механизмов, как я говорил, это стремление заполнять паузы. Когда один вид спел, исполнил свою песню, поёт другой вид, если остаётся время, поёт третий, четвёртый и т.д. На этой основе даже возникает некая иерархия, потому что виды, которые обладают громким голосом… Зяблик, это, например, ярко выраженный доминант. Почему? Во-первых, потому что у него очень громкий, бодрый, задорный, азартный голос. Во-вторых, это птица очень многочисленная, которая создаёт сплошные поселения, где звучание их голосов создаёт мощный акустический фон.
И другие птицы, вынуждены приспосабливаться к ним. Поэтому тон, ритм этого ансамбля, хора задают зяблики. К ним подстраиваются, допустим, какие-нибудь пеночки. Кстати, давайте пеночку-весничку послушаем, она того же типа пения птичка, тоже такой порционный пунктирный тип пения с коротенькими стереотипными песнями, разделёнными ярко обозначенными паузами. Когда собираются в одном месте птички с таким типом пения, с порционным типом, то звучание хора становится наиболее упорядоченным, поскольку здесь хорошо выражены паузы, и в них легко можно вставиться.
А когда поют птицы с непрерывным типом пения, типа камышевок, которых мы тоже слышали, то здесь, конечно, возможность для их краткосрочного разделения по времени уже меньше, потому что песня непрерывная, там просто не встроишься никуда. Они вынуждены петь одновременно. И они используют тогда несколько иной механизм, они делят уже не время, они делят пространство.
Как они это делают? Давайте посмотрим 9-й рисунок, я пытаюсь объяснить на его примере, как это происходит. Там, собственно говоря, изображена дистанция, разделяющая одновременно поющих самцов – которые поют дуэтом. Сверху – это дистанция, разделяющая самцов садовой камышевки. В серединке – картинка, изображающая самцов болотной камышевки, а самая нижняя картинка – это дистанция между самцами разных видов.
Чёрным там изображены дистанции, которых мы можем ожидать в том смысле, если эти самцы будут петь, не обращая внимания друг на друга, некое случайное распределение. Достаточно отчётливо можно видеть, что всё-таки существует некоторый провал на малых дистанциях. Это значит, что самцы разных видов (в данном случае, самцы садовой и болотной камышевки, территории которых, я повторю, перекрываются совершенно свободно), ещё раз повторю, свободно могут выбирать, где им петь. Они всё-таки избегают петь рядом друг с другом – они просто выбирают то место на своей территории, где в данный момент не поёт самец другого вида.
Причём, здесь активной акустической доминантой является садовая камышевка, а видом, который подстраивается (который является такой что-ли суб-доминантой, как ещё можно сказать, вторым в иерархии) является болотная камышевка. И вот эта иерархия, их субординация, если можно так выразиться, проявляется в разных ипостасях, разных аспектах их жизни. Садовая камышевка прилетает раньше почти на две недели. Болотная, она заявляется, так сказать, с зимовок уже тогда, когда садовые заняли участки, они освоились, они чувствуют себя хозяевами. И болотные вынуждены как-то строить свою жизнь, свою активность сообразно тому, как ведёт себя доминант, хозяин данной территории.
Мне хотелось бы показать рисунок, который изображает эти два вида, они очень похожи друг на друга. Рисунок, если можно, покажите. Видите, они очень похожи внешне и, в общем-то, практически не различимы, если говорить откровенно. Но очень хорошо отличаются по пению. Песни у них разные. Давайте ещё раз послушаем болотную и садовую следом за ней, чтобы можно было сравнить. Это вот знакомая нам песня болотной камышевки, очень торопливая.
А вот это садовая камышевка. Совершенно иной ритм. Чётко расставлены акценты. Она как бы выкладывает свою акустическую программу. Не спеша, с расстановкой, с чувством, она никуда не торопится. Песни очень разные, на слух они легко различаются – и даже человеком. Естественно, они друг друга тоже различают.
И вот возникает вопрос. А, в сущности, может, они не реагируют друг на друга? Может быть, они безразличны, может быть, они хорошо различают друг друга, но не обращают друг на друга внимания? Как это можно установить. Для этого существует такой метод, который широко очень применяется в биоакустике, это так называемый «метод звуковой ловушки». Называется он так потому, что иногда с его помощью подманивают, скажем, птичку в сеть. Он предельно прост – записывается на магнитофон песня, затем она через какой-нибудь динамик проигрывается самцу, который занял территорию в данном месте. Как я уже говорил, птицы территорию очень азартно и рьяно охраняют, и поэтому хозяин территории чувствует себя в праве, он тут же кидается на поиски нарушителя. Подлетает к динамику и пытается как-то вот…
А.Г. Выяснить отношения.
В.И. …отыскать нарушителя, иногда даже вплоть до того, что с великим ожесточением клюёт этот динамик. И таким образом можно транслировать самые разные песни и каким-то образом описывать или оценивать поведение респондента, то есть самца, который задействован в опыте.
И я проигрывал песни садовой камышевки – болотной, и наоборот, песни болотной камышевки – садовой. И наблюдал, что у меня выходит, как ведёт себя респондент. Картина оказалась очень неожиданной и совершенно асимметричной, в общем-то. Потому что болотная камышевка абсолютно игнорирует песню садовой камышевки, никак не неё не реагирует, никакой реакции практически не проявляет. А садовая – та как раз реагирует чётко, азартно, бурно. Самец садовой приближается к динамику, явно кого-то ищет возле него, подлетает вплотную. И производит некие действия, которые свидетельствуют о том, что он бы сейчас кое-кому задал основательную трёпку.
А.Г. То есть, садовая камышевка видит болотного конкурента, а та – нет…
В.И. Да, это проявление того самого доминирования, о котором я уже говорил, рассказывая о том, как они выбирают место для пения в той ситуации, когда их участки перекрываются. Таким образом, я повторяю, у певчих птиц совместное использование эфира отражает какие-то их побуждения избегать одновременного пения, избегать этой самой конкуренции за каналы связи. Но это далеко не все, о чём здесь можно говорить.
А.Г. Но, прежде всего, я хотел бы задать вопрос ещё вот какой. Вы сказали, что самцы поют в основном, потому что это своего рода сигнал. Во-первых, самке о том, что здесь есть самец. А во-вторых, второму самцу: «не приближайся, я здесь». А самки вообще не поют?
В.И. У большинства певчих птиц самки практически не поют или поют крайне редко. Но, в общем-то, у каждой самки в нервной системе закодирована вся необходимая информация, необходимая для пения. То есть, они обладают равными генетическими программами для пения. И голосовой аппарат у них устроен точно так же, как и у самцов.
А.Г. То есть, могут петь, как самцы, но не поют.
В.И. Абсолютно точно. Причём, устроить это довольно легко. Для этого нужно поймать самку и сделать ей инъекцию самцового гормона. После этого она с большой вероятностью будет петь. Ну, конечно, не так азартно, как самец. И, может быть, не так разнообразно и ярко. Во всяком случае, рядовую песню она исполнит вполне удовлетворительно. Если не на пятёрку, то на четвёрку во всяком случае. Так что, в принципе, самки петь умеют, но делать это избегают в обычных условиях. Да это им, в общем-то, и не нужно, потому что у птиц полом, который себя подаёт, являются самцы. А полом, который выбирает, являются самки. Как, впрочем, у многих других живых существ. Поэтому самкам в нормальной жизни, в принципе, петь совершенно не нужно. Но иногда в разного рода экспериментальных работах выявить, как поёт самка, бывает очень важно.
А.Г. И вы сказали, «споёт видовую песню». То есть, может быть не на пятёрку, но на четвёрку. Это значит, что есть некая песня, которая запрограммирована у данного вида птиц. И каждая птица этого вида, вне зависимости от того, в какой среде она растёт, эту рядовую песню знает от рождения. Это верно?
В.И. Это верно, но лишь отчасти. Индивидуальное развитие песни у птицы, в процессе её жизни, проходит, по меньшей мере, две ключевые стадии. Первая стадия целиком запрограммирована генами. Это генетически обусловленная стадия, и результатом этой стадии является то, что у любой птицы (даже абсолютно изолированной с рождения от своих сородичей, даже выращенной в инкубаторе, хотя, в общем, певчих птиц едва ли можно вырастить в инкубаторе) формируется в конечном итоге какая-то песня, очень похожая на её видовую песню. Очень похожая, но весьма отличная в деталях. Это, если можно так сказать, очень расплывчатый образ, где видовые черты скорее угадываются, чем присутствуют. Но при этом, допустим, тот же зяблик, выращенный в изоляции от сородичей, будет петь песню, которая значительно больше похожа на песню зяблика, чем, скажем, на песню той же леснички, которую мы слышали. А молодая лесничка, когда она тоже оказалась волею судеб в изоляции от своих всех сородичей, она будет петь песню, достаточно похожую на песню леснички, а вовсе не на песню зяблика.
А.Г. Похожую с точки зрения экспериментатора, или эту песню можно предъявить, и её узнают?
В.И. Они её узнают. Дальше в природе приходит время второго этапа. Второй этап уже включает в себя с необходимостью элемент обучения. Для того чтобы песня, существующая в виде такой, генетически предопределённой, аморфной заготовки сформировалась, трансформировалась уже в песню настоящую, яркую, видовую песню, необходимо обучение. Причём, обучение это должно происходить достаточно в юном возрасте. Считается, что у большинства видов певчих птиц, о которых мы с вами сейчас ведём речь, этот период составляет где-то порядка двух месяцев от роду, от момента вылупления. Чтобы было понятно: две недели птица проводит в гнезде, потом она вылетает из гнёзда, ещё через две недели она приобретает навыки самостоятельной жизни – у птичек всё быстро происходит. И вот в течение месяца, примерно, она должна слышать пение своего вида. И только в этом случае она сформирует ту видовую песню, которая является непременным атрибутом данной породы птиц.
А.Г. А обучение проходит только в школе своего вида или, слыша другие виды, она может что-то заимствовать оттуда?
В.И. Если нарисовать наиболее часто встречающуюся картину, то всё-таки учителями птицы чаще всего выступают певцы своего вида. Более того, по-видимому, довольно часто таким учителем становится, собственно, отец. Поскольку, даже приобретя навыки самостоятельной жизни, молодая птица, как у нас говорят, слеток, то есть птица, которая только что вылетела из гнёзда, первое время держится в окрестностях своего гнёзда на своей территории, где ей привычнее, где она чувствует себя в безопасности, где о появлении опасности её могут предупредить родители. И пение собственного отца – оно, видимо, иногда и довольно часто становится моделью, с которой птица формирует собственный репертуар.
Но так, конечно, происходит далеко не всегда. И есть среди птиц, к счастью, уже знакомые нам камышевки. Это совершенно необычные, удивительные птицы. Их непрерывная, очень богатая звуками песня, в существенной степени включает в себя всевозможные имитации, заимствование голосов других птиц. Причём других видов птиц.
С болотной камышевкой была проведена страшно кропотливая работа. В Бельгии очень подробно анализировали её песню, и оказалось, что репертуар песни болотной камышевки содержит заимствование до двухсот разных видов птиц. Это результаты анализа около двух десятков разных самцов-певцов этого вида, а репертуар одной птички, одного самца болотной камышевки может включать заимствования до восьмидесяти разных видов.
А.Г. Это в процентном отношении сколько, можно сказать? От общей длины песни?
В.И. Вы знаете, это довольно сложно посчитать, ведь песня болотной камышевки непрерывная, она длится в течение, скажем, десятков минут и может быть непрерывной. Когда самец разойдётся, он может петь десятки минут практически без перерыва. И посчитать, какой процент там составляет имитация – это довольно сложно. Тот автор, работами которого я оперирую, этого не делал, не подсчитывал. Но, во всяком случае, можно считать, что эти заимствования, эти имитации составляют значительную долю в совокупной акустической продукции, которую выдают певцы данного вида.
Это довольно поразительно и довольно интересно. И интересно это, прежде всего, с той точки зрения, что источником этих заимствований, этих подражаний являются не только те птицы, которые соседствуют с болотной камышевкой в том месте, где она гнездится. Она заимствует и звуки, которые слышит на пролёте и на зимовке. А зимует она в экваториальной Африке, довольно далеко. Это тоже очень интересно – почему?
Потому что, как я говорил, окончательная кристаллизация песни большинства птиц заканчивается в возрасте около двух месяцев. Как у тех же зябликов, по которым очень много работ. Кстати, для них это достаточно чётко показано. Действительно, два месяца – это тот критический период, в течение которого птица должна сформировать свою песню и в течение которого она её формирует. А болотная камышевка обладает совершенно, видимо, неограниченным диапазоном обучения, который простирается, по крайней мере, на несколько месяцев.
Представьте себе, болотная камышевка появляется на свет где-то в июне, а потом она в конце августа отправляется в путь, в миграцию, в перелёт. Летит через Средиземное море, через пустыню Сахару, через какую-нибудь Кению и останавливается где-нибудь в Зимбабве. И вот на всём этом пути, который занимает несколько месяцев, она всё время впитывает в себя информацию, которую поставляет ей тот калейдоскоп видов, который её сопровождает на этом длительном пути. Всё это она прекрасно впитывает, запоминает, и потом это всё выдаёт, вернувшись на следующий год на место своего рождения, на место своего гнездования. Где она образует пару, выводит птенчиков, и всё это выдаёт, всю эту программу, которая была усвоена в течение этого длительного времени.