Всего книг:

826

Последнее обновление:

 2008-07-25 16:42:12

 

Искать

 

 


 

Нас считают!


Яндекс цитирования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Борис Сергеев - Живые локаторы океана : Черный ящик

Allk.Ru - Все книги!

 

 

 

Борис Сергеев - Живые локаторы океана:Черный ящик

 

В костюме голого короля

В 1960 году в Лондоне появилась в продаже фотография Джины Лоллобриджиды. Известная итальянская актриса была изображена на ней совершенно обнаженной. Впоследствии стало известно, что снимок был сделан для одной частной коллекции. Актрису засняли инфрахроматической фотокамерой на специальную фотопленку, чувствительную к инфракрасным лучам. Для них, как известно, легкая женская одежда не может явиться непреодолимым препятствием, так же как легкая дымка или туман. Соглашаясь позировать перед объективом актриса, естественно, и не подозревала о тайном умысле заказчиков фотоснимка.
Проникающая способность звуковых волн достаточно велика, значительно выше, чем инфракрасных лучей, однако не является уникальной. Чтобы дать ей оценку, напомним, что солнечный луч можно задержать листком бумаги. Самый тонкий лист металла и даже мелкая металлическая сетка задержат радиоволны. Для тепловых лучей это не явится непреодолимой преградой. Чтобы задержать рентгеновские лучи, нужна свинцовая пластинка, хотя и не очень толстая. Полностью задержать поток нейтрино – особой элементарной частицы, возникающей при бетараспаде атомных ядер или нестабильных элементарных частиц вроде пи мезонов – можно, лишь имея свинцовую «пластинку» толщиной около 10 триллионов километров! Звуковые волны на этой шкале следует поместить не то чтобы посередине, но во всяком случае между рентгеновскими лучами и потоками нейтрино. Их широкое использование для активной локации основано, с одной стороны, на способности проходить через самые различные вещества, а с другой – отражаться от поверхностей, являющихся границами двух сред.
Благодаря этому дельфины могут получать информацию не только об обращенной к ним стороне лоцируемых объектов, но и о противоположной, не видимой глазом стороне, а заодно и о внутренней структуре этих объектов. Животным не стоит особого труда различать внешне одинаковые сплошные объекты от таких же, но имеющих внутри полости. А обычные купальные костюмы, в которых спускаются в бассейн к дельфинам тренеры, для акустических волн достаточно прозрачны.
Боюсь, что дельфины их даже не замечают. Пловцы кажутся им одетыми в костюм голого короля. Зато своими локационными посылками они не хуже рентгеновского аппарата просвечивают наши легкие и способны без дополнительных приспособлений следить за работой человеческого сердца. Хорошая проникающая способность звуковых волн позволяет зубатым китообразным обходиться без зрения. Ни ночной мрак, ни мутная вода для эхолокатора не помеха. Частицы грязи и ила, поднятые со дна, не являются для звуковых волн преградой. Их звукопроводность близка к звукопроводности воды. Другое дело, если в воде взвешено большое количество крохотных пузырьков воздуха. Они способны начисто поглотить звуковые волны. Вот почему дельфины, отличные пловцы, в совершенстве владеющие своим телом, избегают подплывать близко к прибрежным скалам, о которые морской прибой одну за другой разбивает набегающие волны, покрывая их хлопьями белой пены.
Прозрачность для звуковых волн различных материалов может явиться серьезным осложнением для эффективной локации, особенно если прозрачность объекта близка к прозрачности воды. В этом случае на границе двух сред вода – лоцируемый объект отражение звуковых волн будет незначительным и объект окажется невидимым. Поэтому дельфин, особенно в условиях, когда локация затруднена наличием акустических помех, может не заметить рыбацкие сети и иные аналогичные преграды.
Тело рыб хорошо проводит звуковые волны и даст незначительное эхо. Расчеты позволяют предположить, что живую ставридку, длиной в 12–15 см, если она повернута боком к дельфину, животные способны обнаружить лишь за 12–15 м.
Мертвая рыба «видна» хуже. С хвоста дельфин обнаруживает ее за 3,4 м, с головы за 3,8, а сбоку за 9–10 м. Живая рыба более заметна, так как ее плавательный пузырь наполнен воздухом. Он лучше всего «виден» дельфину, хотя и находится внутри. Эксперименты по обнаружению живой рыбы малопоказательны. Ее не заставишь позировать дельфину в строго заданном месте. Ученые не знают, как дельфины находят рыбьи стаи. Здесь опять пришлось прибегнуть к расчетам. Они показали, что если локационный импульс упирается в тела четырех тысяч ставридок, то животные должны заметить стаю никак не меньше, чем за 100 м, но вряд ли обнаружат ее дальше чем за полкилометра.
По тем же расчетам, дельфины могут находить друг друга с помощью эхолокатора за 100–130 м. При этом им сильно помогают наполненные воздухом легкие, так как остальные части тела дают гораздо менее интенсивное эхо. Возможно, друг друга дельфины «видят», как на рентгенограмме: на фоне общих очертаний слабо просвечивают контуры костного скелета, сердце, печень, другие органы а в центре – яркое пятно легких.
В первые годы исследования дельфинов опыты проводили в мутной воде, ночью или в затемненном бассейне, чтобы зрение не могло помочь животным решать локационные задачи. Однако работать в таких условиях нелегко. Позднее объекты, пред назначенные для распознавания, догадались отгораживать матерчатым экраном. Животные отнеслись к нововведению до статочно равнодушно. Экран не мешал работе эхолокатора.
В воде хлопчатобумажная ткань так же прозрачна для звуковых волн, как оконное стекло для солнечных лучей. Эксперименты, проведенные в разных лабораториях мира, подтвердили, что эхолокатор дельфинов работает, как рентгеновский аппарат. Животные легко отличали бутылку с водой от бутылки, наполненной воздухом. Из нескольких опущенных в бассейн бутылок дельфины без ошибки находили ту, где остался пузырь воздуха.
Металл для звуковых волн более прозрачен, чем для рентгеновских лучей. За латунной пластиной помещали вторую, меньших размеров, так, чтобы спереди она не была видна. Дельфинам не составляло труда ее обнаружить. Их не могли смутить никакие ухищрения экспериментаторов. Даже когда ученые для надежности прятали пластины в фанерный ящик, животные без труда определяли, одна там пластина или две.
Сравнивая органы чувств дельфина и человека, невольно впадаешь в уныние. Ужасно обидно, что мы лишены такого универсального приспособления, как эхолокатор. Как он пригодился бы в познании окружающего мира! К сожалению, у медали есть и оборотная сторона. Вряд ли кому нибудьдоставило бы удовольствие постоянно заниматься изучением скелета своих близких и заполненностью их желудочно кишечного тракта. Впрочем, эстетические критерии весьма изменчивы. Не исключено, что при наличии эхолокатора мы пользовались бы иными, чем сейчас, критериями женской красоты. Вместо цвета глаз, длины ресниц и грациозности стана обращали бы внимание на какие нибудь костные выросты черепа, замысловатый узор ребер или особенности лопаток. Возможно, дельфины так и поступают при выборе подруг. Им не помешало бы иметь представление об объеме легких своих избранниц. Это один из показателей приспособленности млекопитающих к жизни в водной среде.

От кончика носа до кончика хвоста

Наш глазомер нередко подводит нас. Большая часть человечества ему не доверяет, и там, где это возможно, мы подкрепляем оценку «на глаз» результатами измерений. Животные, делая оценки на глазок, добиваются лучших результатов.
У эхолокационного устройства дельфина хороший «глазомер».
Уже давно было замечено, что афалины и белобочки отличают мелких рыб от рыб в два раза крупнее с расстояния в 1–3 м.
Изящных дельфинов белобочек попытались научить определять размер пенопластовых пластин. После длительной подготовки животные в конце концов поняли, чего от них хотят, и тут выяснилось, что для дельфинов совсем не безразлична форма сравниваемых пластин. Квадратные пластины различались с большой точностью. «Рассматривая» их с расстояния в 5 м, дельфин замечал разницу, если площадь одного из квадратов была всего на 7% больше площади другого. Площадь треугольников должна была отличаться на 25%, чтобы дельфины могли заметить разницу. В различных лабораториях мира ученые заставляли животных разбираться в величине шаров, цилиндров, пластин.
Почему выбрали эти объекты, а не кубы, бруски, призмы или полусферы? Животным нельзя предъявлять для распознавании жестко фиксированные предметы. В подобной системе под ударами локационных посылок будут возникать сложные колебания. Они дадут возможность не путать лоцируемые объекты.
Однако различать их дельфин будет по признакам, лишь косвенно связанным с размером предметов. Нельзя подвешивать подобные предметы и на тонкую ниточку, как это делают с шарами и цилиндрами, поскольку невозможно добиться, чтобы куб или брусок занимали всегда абсолютно одно и то же положение. Да и дельфина не уговоришь изучать их всегда из одной и той же точки пространства. Сравнивая кубы, висящие к животному то ребром, то гранью, вряд ли можно добиться надежных результатов.
Ну, а с определением размеров шаров и цилиндров животные справляются отлично.

Образ один

Уже давно известно, что дельфины с помощью эхолокации умеют определять форму предмета, но никому до сих пор не известно, формируют ли они при этом его образ.
С точки зрения кибернетики, образ – это обобщенное описание предмета. Благодаря сформированному в головном мозге образу мы узнаем предмет независимо от его положения и пространстве, изменения освещенности, масштаба, цвета и т. д.
Благодаря обобщающему эффекту образа мы узнаем разные предметы, относящиеся к одному классу. Для нас стол останется столом – стоит ли он в комнате или вынесен на улицу, перевернут ли вверх ножками или погружен на грузовик, белый ли он, коричневый или черный, маленький или большой, покрытый скатертью или клеенкой, уставленный яствамии пустой, старый ломаный и новенький, еще пахнущий лаком. Мы воспринимаем как стол и тот предмет, за которым обедаем, низенький журнальный столик и высокий лабораторный стол, стол с одной, тремя, четырьмя – с любым количеством ножек, круглый, треугольный или квадратный, письменный со множеством ящиков или в виде простой плоской платформы, прикрепленной на кронштейне, как принято в пассажирских купе и каютах.
Животные также способны формировать зрительные образы, правда, существенно менее обобщенные, чем у людей. В процессе эволюции по мере развития мозга эта функция совершенствуется. Рыбы способны запоминать весьма сложные изображения, но малейшее изменение собьет их с толку. Треугольник, немного увеличенный или уменьшенный, остается для рыбы треугольником, но треугольник, окрашенный в другой цвет или перевернутый, они за треугольник не признают. Сусликов и крыс удается научить узнавать геометрические фигуры, как бы их ни повернули, но найти что либо общее между черным кругом на белом фоне и белым на черном они не могут.
Обезьяны легко узнают фигуры, в какой бы цвет их ни окрасили и на каком бы фоне ни изобразили. Шимпанзе узнают простые фигуры даже на ощупь. Бегло взглянув на подготовленный экспериментатором рисунок и недолго порывшись в мешочке, куда заглядывать не разрешается, обезьяна найдет среди других фигур вырезанный из толстого картона треугольник. Человек способен к гораздо более сложным формам обобщения. Двухлетний ребенок, если ему показать треугольник, составленный из отдельных кружочков (как складывают бильярдные шары перед началом игры), узнает в нем треугольник. С подобной задачей не в состоянии справиться даже человекообразные обезьяны.
Конкретные объемные и плоские фигуры дельфины без большого труда запоминают и не путают. Исследования по различению плоских фигур осуществили московские ученые.
Фигуры вырезали из толстого плексигласа и покрыли слоем пористой резины, хорошо отражающей звуковые волны. Исследователям казалось, что материал, обладающий высокой отражательной способностью, значительно упростит дельфинам задачу. После тренировки, и, видимо, немалой, животные на учились на расстоянии 10–18 м отличать квадрат со сторонами 10x10 см от различных треугольников, ромбов и круга, имеющих ту же площадь – 100 см². Исследователи не пытались установить, какими критериями пользовались животные. Вероятно, не одной лишь силой отраженного эха. Об этом свидетельствует другой эксперимент.
Животных научили различать квадраты со сторонами 10x10 см и 7x7 см. Когда дельфины научились безошибочно выбирать больший квадрат, их время от времени пытались сбить с толку, подсовывая для выбора такой же по величине квадрат, но дырявый. Дырки были квадратной формы, размером от 1 до 86 см², и располагались в центре. При самой большой дыре квадрат превращался в 4 миллиметровую рамку с крохотной площадью. Из пары маленький квадрат – большой дырявый квадрат дельфины чаще выбирали фигуру с дырой.
Это значит, что они оказались способными определять размер даже тоненькой рамки, дающей весьма слабое эхо.
Некоторые наблюдения заставили заподозрить, что дельфины плохо замечают дырки. Во всяком случае, феноменальных способностей они при этом не обнаружили. Тем же животным предлагалось отличить сплошной квадрат от такого же по величине, но дырявого. Дельфины прекрасно решали эту задачу, если площадь отверстия составляла 25 см². Вполне удовлетворительно справлялись они с заданием, если площадь отверстия равнялась 6,2 см², но самые маленькие дырки, размером в 1 см², не замечали совсем. Из многочисленных опытов известно, что интенсивность эха животные оценивают с точностью до 10%. Следовательно, отверстие в 6 см², составляющее всего 6% фигуры, пользуясь этим критерием, заметить трудно.
Между тем дельфины уверенно отличали дырявые фигуры от сплошных. Значит, им помогают другие свойства эха. Скорее всего, его спектральные характеристики. При отражении локационной посылки от сплошных поверхностей искажение спектра будет происходить в более низкочастотной области, чем при отражении от рамок. Видимо, дельфины широко пользуются спектральным анализом. Остается выяснить, замечают ли они просто ослабление эха и изменение его спектра или действительно обнаруживают дырки?
Использование для анализа окружающей среды косвенных признаков – прерогатива не одних лишь дельфинов. Мы, люди, тоже склонны в процессе познания пользоваться боковыми тропинками. Академик Л. А. Орбели любил рассказывать о семье своих знакомых, центром которой являлся четырехлетний малыш. Взрослые дружно славословили ребенка. Особенный восторг вызывала его зрительная память. Когда приходили гости, на свет извлекалась большая кипа фамильных фотографий. Мальчик безошибочно называл изображенных на них людей. Орбели подметил, что ребенок одинаково свободно ориентировался и по лицевой стороне фотоснимков, и по обратной. И, видимо, с обратной стороны узнавать их было проще, надежнее: здесь были пятна, надписи, клейма ателье. Косвенные признаки были достаточно удобными. Дельфины пользуются ими очень широко. Впрочем, возможно, что косвенными они кажутся только нам. Не исключено, что самые неожиданные виды информации, извлеченные из эха, однозначно информируют животных о вполне определенных свойствах лоцируемого объекта.
Очень заманчиво узнать, какими критериями пользуются дельфины, чтобы решить вопрос о материале лоцируемого объекта. Каждую локационную посылку дельфина шар возвращает в виде двойного эха. Его первая порция – истинное эхо. Оно является отражением от шара локационной посылки.
Вторая часть эха создается собственными колебаниями лоцируемого объекта. Ее характер зависит как от материала, так и от размера шара. Ученым удалось убедиться, что именно эта вторая часть эха и дает возможность узнать о том, из чего сделан шар.
Не стоит удивляться тому, что ученым пока не удалось вникнуть в интимные стороны восприятия дельфинами окружающего мира. Человеку еще многое неясно даже в особенностях собственного восприятия действительности. Оно подчас бывает очень причудливым и замысловатым. Пример тому – искусство абстракционистов. Просмотрев десяток другой произведений, можно расстроиться от сознания, что твое собственное восприятие нищенски бедное и многое ты вовсе не способен увидеть. Недавно в Лондоне на одной из художественных выставок был представлен скульптурный портрет футбольного мяча, не попавшего в ворота! Очевидно, человеческий мозг может создавать и такие образы.
Дельфины, пользуясь эхолокатором, способны многое подметить в окружающем их мире. Но какой при этом образ возникает в их большом, изборожденном бесчисленными извилинами мозгу, мы узнаем еще нескоро.

Кто громче?

Раздался громогласный звук труб – и крепостные стены города Иерихона рухнули, рассыпавшись во прах! Богатый, хорошо укрепленный город был взят без боя. Так повествует библия о падении Иерихона. В наши дни подобные таланты звуковых волн ни у кого не вызывают особого удивления.
Мы знаем, что в своих крайних пределах инфра и ультразвук может обладать значительной силой. Звук может разрушать, звук может убивать, совершенно очевидно, что сильный звук способен помешать восприятию более слабых звуков.
Море редко бывает спокойным и тихим. Вздымаясь и падая, беспрерывно катятся волны, догоняя одна другую. Много ли надо, чтобы заглушить слабое эхо локационных посылок дельфина? Когда же ветер усиливается и океан начинает реветь, грохот волн способен заглушить все остальные звуки.
К шуму воды присоединяются звуки биологического происхождения, голоса живых существ. Большинство морских обитателей пользуются ультразвуками в диапазонах, близких дельфинам. Не меньше помех создает для дельфина ненужное лишнее эхо. Локационные посылки многократно отражаются от бугристой поверхности моря, ото дна, если оно лежит не глубоко, от товарищей по стае, от других обитателей морских просторов и любых предметов, оказавшихся на пути звуковой волны. Эта какофония звуков способна поглотить эхо от предмета, особо интересующего дельфина.
Собственные локационные посылки тоже мешают воспринимать нужное эхо. Дельфины излучают их большими сериями по 10–50 в секунду. Частота импульсов может существенно возрастать. Чем ближе животное подплывает к интересующему его предмету, тем чаще посылаются локационные сигналы, пока расстояние не сократится до 40 см, тогда скорость генерации сигналов скачком увеличивается до 200 посылок в секунду и продолжает возрастать, если обстановка для дельфина достаточно сложна. У афалин частота может достигать 525, у дельфинов белобочек – 400, у азовок – 600 импульсов в секунду. Может ли слабенькое эхо продраться сквозь частокол локационных сигналов? Анализ показал, что локационные посылки не являются помехой для эха. Как бы их частота ни возрастала, как бы ни сократился между ними интервал, дельфин, – прежде чем генерировать очередной импульс, обязательно прослушает эхо от предыдущего.
Известно, что ухо человека и животных, уловив акустический сигнал и послав о нем информацию в мозг, на некоторое время отключается от анализа и восприятия звуков. У дельфинов время невосприимчивости значительно короче, чем у человека, иначе животные не смогли бы услышать эхо от большей части посланных на разведку локационных посылок.
Их слуховая система совершеннее. Способность реагировать на последующие звуковые раздражители восстанавливается у них за 0,5–1 мс. Они способны услышать до 2000 коротких звуков в секунду, что в четыре раза больше числа реально излучаемых сигналов. Работа слуховой системы дельфинов имеет достаточный запас прочности.
Чтобы оценить помехозащищенность эхолокатора дельфина, были поставлены специальные эксперименты. Через гидродинамик в воду подавался сильный шум. На его фоне дельфин должен был отыскать опущенный в бассейн на капроновой нити крохотный предмет. Животные обнаруживали его с расстояния 8 м. Сильный шум не нарушил чувствительность эхолокатора животного. Дельфин справился с поставленной задачей.
Люди, вынужденные вести беседу в шумных цехах, на аэродроме, в вагоне метро – словом, там, где шум заглушает звуки человеческой речи, начинают говорить громче и растягивать слова. Дельфины поступали сходным образом: они старались «перекричать» возникший в бассейне шум. Громкость локационных посылок достигала такой силы, что их низкочастотные элементы отчетливо слышались из под воды.
Единственное отличие от человека состоит в том, что дельфины не увеличивали длительность посылок, а очень умело использовали свою способность «перекричать» шум. Если он состоял из ограниченной полосы частот, мешая восприятию лишь определенной части локационной посылки, животные усиливали громкость именно этих частот. Человеческий звуковоспроизводящий аппарат не способен к такой дифференцированной деятельности.
У дельфинов существует и второй способ борьбы с шумами – изменение высоты локационной посылки. Если шум ограничен узкой полосой частот, животные могут перестроить спектральный характер локационной посылки, сделав ее основную часть или значительно ниже, или существенно выше акустической помехи. Переходя на технический язык, можно сказать, что дельфины отстраиваются от помехи по частоте и она им не мешает.
Применяли дельфины и еще один способ борьбы с помехами, когда в бассейн подавалась серия шумовых импульсов.
В этом случае животные отстраивались по времени, посылая локационные посылки и успевая прослушать эхо в интервалах между импульсами шума. Они совершенно не мешали дельфинам, если между ними и эхом оставался интервал больше 300 мкс. За это короткое мгновение животные успевают осуществить анализ услышанного.
Дельфины генерируют очень громкие локационные посылки. Если бы мы их слышали, они показались бы нам громче рева самолетов на взлетно посадочной полосе современного аэродрома. Казалось бы, от подобного шумового воздействия любое животное обязательно должно оглохнуть. Ученые долго не понимали, почему слуховой аппарат дельфинов не страдает от собственного шума. Недавно на этот вопрос был получен ответ.
На голове дельфина укрепили три гидрофона: один – в 5 см впереди дыхала, второй – сразу же за ним, третий – сбоку, позади слухового прохода; а к спинному плавнику приторочили магнитофон.
Когда проанализировали записи, все стало ясно. Локационные посылки зарегистрировал лишь гидрофон, установленный впереди дыхала. В записях остальных не было локационных посылок, только свисты, и те оказались еле слышимыми. Очевидно, воздушные мешки и кости черепа полностью отражают звуковые волны. Сфокусированные жировой подушкой, они уходят в нужном направлении и чуть в стороне уже не слышны. Слуховой аппарат дельфина надежно экранирован от разрушающего воздействия собственного звукогенератора.

Усы, бакенбарды, борода

Подавляющее большинство млекопитающих, и не только сильный пол, но и самки, носят усы, или, правильнее, вибриссы. Эти длинные, жесткие волосы выполняют осязательную функцию. Растут они на голове, шее, а у белок и других живущих на деревьях животных – на груди и брюхе. У наших домашних кошек вибриссы сидят на верхней челюсти по обе стороны носа, в нижней части подбородка и над глазами, создавая вокруг мордочки своеобразный нимб. У небольшого грызуна – песчанки, длина туловища которого около 10 см, нимб вокруг мордочки имеет диаметр более 10 см. Волосы направлены слегка вперед, поэтому песчанка, странствуя в темноте, еще за 3 см от кончика носа почувствует, что уперлась в стенку.
Вибриссы, как и все прочие волосы, сидят в волосяной сумке. В ее стенках находятся нервные волокна, воспринимающие малейшее движение волоса. Когда его кончик задевает за посторонние предметы, он действует подобно рычагу, надавливая на нервные окончания. Вибриссы образуют рецептор с большой воспринимающей поверхностью и с высокой чувствительностью.
Роскошные кошачьи усы дают их обладателям возможность тонко анализировать окружающую среду. В том числе движения мышонка, если он коснется усов. Каждый волос посылает в мозг информацию только в том случае, если его будут сгибать в определенном направлении. Вибриссы разных участков тела настроены на восприятие различно направленных движений. Анализируя полученную информацию, мозг учитывает характер и направление движения частей тела животного, снабженных вибриссами. Это позволяет получить исчерпывающую информацию о том, имеет ли дело хозяин усов с неподвижным предметом или с живым существом, каковы его размеры и вес.
Необходимость вибрисс не вызывает сомнений, особенно там, где пасует зрение. Кошки, преимущественно охотящиеся ночью, да еще и густых зарослях, имеют более развитые вибриссы, чем представители семейства собачьих, предпочитающие открытые пространства и не стесняющиеся совершать свои охотничьи набеги засветло. Отличные вибриссы имеют норные животные. Большую часть жизни проводят в норе песчанки. Крот, без крайней нужды вообще не появляющийся на поверхности, наделен целым набором вибрисс. Во время прогулок по темным подземельям впереди него шествует боевое охранение – вибриссы, осуществляя разведку окружающего пространства.
Используют вибриссы и водные животные – выдры, бобры, тюлени, морские котики, каланы. Им приходится заглядывать под коряги и камни, ловить добычу в зарослях водных растений, хватать ее со дна. На илистом грунте при малейшем движении поднимается облако мути, и зрение мгновенно делается бесполезным. Вынесение чувствительных рецепторов на морду и челюсти – рабочие аппараты хищника – облегчает выполнение целенаправленных движений при поимке добычи. Недаром японские конструкторы, создавая очередную, наиболее совершенную модель робота, вынесли «глаз» своего детища на манипулятор – только тогда удалось разработать программу для такого сложного действия, как выбор роботом из многих совершенно одинаковых деталей одной, помеченной крестом, и захват ее манипулятором.
Видимо, вибриссы используются и как органы дистантной рецепции. Маленькая птаха, взлетевшая из под носа камышового кота, пробирающегося в ночной темноте по густым зарослям, вызовет движение воздуха, которое, судя по чувствительности вибрисс, зверь не может не заметить. В воде, как в более плотной среде, дистантная рецепция функционирует надежнее. Тюлень, преследующий рыбу, должен на близких дистанциях ощущать движение хвоста удирающей жертвы.
Весьма вероятно, что вибриссы используются как органы активной локации. Волны давления, вызываемые бегущим котом или рысью, а тем более плывущим в глубине морским львом, встретив на пути солидное препятствие, отразятся от него и, вернувшись назад, не минуют зверя. Активная локация должна использоваться норными животными. Крот, видимо, с определенным умыслом строит свои замысловатые галереи весьма узкими. При движении по ним тело животного плотно прилегает к стенкам норы. Действуя как поршень, крот проталкивает впереди себя столб воздуха. В норе волны давления значительно сильнее, чем на открытом воздухе. Надо думать, крот не оставляет без внимания информацию, которую несут отраженные волны.
Среди китообразных сохранили усы и бакенбарды исполины. Они растут у них тремя группами – по краям верхней челюсти и на поверхности головы. По китовым масштабам волос немного: 250 у гренландского кита, 50–100 у полосатика. У гигантов вибриссы – карлики. Они тоненькие, всего 0,2–0,4 мм толщиной, а в длину едва достигают 1 см.
У зубатых китов усы не в моде. У нарвала и белухи их не бывает. Кашалоты и гринды имеют усы, но только до рождения. Большинство дельфинов щеголяет усами в самом нежном младенческом возрасте. В 1–2 месяца начинается редукция усов, а 3–5 месячные малыши уже выглядят тщательно выбритыми. Правда, от волос на морде остаются маленькие ямки, на дне которых сохраняется крохотный «пенек» бывшего волоса, окруженный нервными волокнами. Какую функцию выполняют «пеньки», пока никому не ведомо. Только речные дельфины, раз обзаведясь усами, больше уже с ними не расстаются. Видимо, необходимость ловить добычу со дна, а то и копаться в иле, заставила пресноводных китов отказаться от общепринятой моды. Их вибриссы массивнее, чем у китов гигантов: они достигают в поперечнике 1 мм, а в длину 1,5–2 см. Они слегка сплющены и в отличие от вибрисс наземных животных до самого кончика почти не суживаются. Каждый волосок посредине согнут, и его кончик направлен в сторону кожи.
Зачем усы большим китам? Большинство из них питается мелкими кальмарами, рыбами и очень мелкими ракообразными. Между тем глаза у кита расположены так, что он не видит своей жертвы, когда она находится совсем близко. Это «мертвое» пространство, и информацию отсюда поставляет в мозг лишь осязательный аппарат вибрисс. Когда голова животного попадает в скопление криля и рачки начинают беспрерывно задевать его усы, кит знает, что пора открывать рот. Чувствительность вибрисс феноменальна. К каждой волосяной сумке подходит от 400 до 10000 нервных волокон – гораздо больше, чем телефонных проводов, соединяющих Москву с Ленинградом. Невольно почувствуешь прикосновение самого маленького рачка, самой крохотной козявки.
У некоторых ластоногих вибриссы обладают особой чувствительностью. Самка калифорнийского морского котика, чтобы избавиться от слишком грубого кавалера, хватает его за усы.
Точно так же она поступает со своим повелителем в период выкармливания детенышей, если он излишне докучает ей или становится опасным для младенца. Английский зоолог Р. Бертон рассказывает, что промышленники обычно пользовались этой «слабостью» секачей, похлопывая их по усам бамбуковыми палками, если при посещении лежбища звери проявляли к людям агрессивность. Прикосновение к вибриссам сразу охлаждало пыл, и дело обходилось без излишнего кровопролития.
Для наземных млекопитающих важнейшим органом чувств является обоняние. С его помощью они ориентируются в обстановке, отыскивают пропитание, избегают врагов и обмениваются со своими сородичами информацией. Еще сравнительно недавно здравый смысл подсказывал ученым, что обонянием можно пользоваться только в воздушной среде. Считалось, что в воде запахи распространяться не могут. К сожалению, здравый смысл не всегда способствует развитию науки. Первые же опыты показали, что рыбы обладают развитым обонянием и активно им пользуются.
У китов обоняние не развито. В дыхательных ходах нет обонятельного эпителия, обонятельные нервы отсутствуют, обонятельные доли мозга редуцированы. Между тем наблюдения за дельфинами показывают, что они, видимо, достаточно широко пользуются химической сигнализацией. Во время промысла неоднократно наблюдали, что белухи, попадая в район, где недавно были убиты другие дельфины, впадают в панику.
Видимо, они обнаруживают в воде следы крови убитых животных или специальные химические вещества, предназначенные для сигнализации об опасности. Зоологи приводят немало примеров, подтверждающих наличие химической сигнализации.
В. М. Белькович рассказывает, что однажды стадо белух, проплывавших по обычному маршруту вдоль побережья Канина Носа, испуганное выстрелом, круто свернуло в море. Следующее стадо, дойдя до этого места, повторило маневр, тоже уйдя от берега. Вероятно, напуганные животные выделили в море какое то вещество, которое используется как сигнал тревоги. Специальные химические сигналы опасности известны у многих животных.
Наличие активной химической сигнализации у дельфинов требует еще доказательства. Наблюдениям Бельковича можно дать более простое объяснение. Любое стадо китообразных оставляет в океане химический след – это белковая смазка глаз, выделение околоанальных желез самцов, моча (животные беспрерывно выделяют ее небольшими порциями) и другие экскременты. Дельфины достаточно умны, чтобы, двигаясь по следу своих товарищей и убедившись, что те неожиданно резко свернули в сторону, последовать их примеру.
Зоологи считают, что усатые киты очень тонко определяют степень солености морской воды. Для зоопланктона, которым питаются киты великаны, больше всего подходит соленость 3,35–3,39 промилле. В таких водах они образуют большие скопления.
Киты при поисках пищи не задерживаются в районах, не имеющих оптимальной солености, покидая бесплодные зоны самым кратчайшим путем, – видимо, они улавливают постепенные изменения концентрации солей.
Химической рецепцией у дельфинов ведает вкусовой анализатор. На основании языка китообразных обнаружены не большие продолговатые ямки. Ученые думают, что в этих ямках осуществляется самый тонкий вкусовой анализ. Чтобы собрать химическую информацию, дельфину достаточно открыть рот и прополоскать глотку. Животные делают это довольно часто.
У усатых китов ямок на языке не найдено. Зато есть какие то парные углубления на конце верхней челюсти. Не исключено, что они предназначены для химического анализа. Могут ли вкусовые рецепторы быть вынесены из полости рта наружу? А почему бы и нет? Рыбы – чемпионы по количеству химических рецепторов – вкусовых почек. Вся полость рта от пищевода до губ буквально усыпана ими. У многих рыб они находятся на усиках, жабрах, голове, плавниках и даже разбросаны по всему телу. Вкусовые почки информируют их обо всех веществах, растворенных в воде. Рыбы могут ощущать вкус даже теми частями кожи, где нет вкусовых сосочков, – с помощью обычных кожных нервов. Рыбы умело пользуются химическим анализатором. Хек и морской петух, роясь в донном иле своими плавниками, усеянными вкусовыми почками, определяют на вкус есть ли там что нибудь съедобное.
Расположение химического анализатора снаружи – весьма обычное явление. У бабочек и мясных мух органом вкуса служат передние лапки. Это очень удобно. Приземлилась муха на заинтересовавший ее предмет и сразу выяснила, съедобен ли он. Вкусовая чувствительность лапок в 5 раз больше, чем хоботка. А если муху заставить поголодать, она возрастет в сотни раз.
Имеют ли китообразные, в том числе усатые киты, наружные химические рецепторы, пока остается загадкой. Но чем киты хуже рыб? Эхолокация – очень надежный способ ориентации в окружающей среде, но ею одной обойтись трудно.
Зрение, химическая рецепция, а также усы помогают китам чувствовать себя в океане вполне комфортабельно.

Только в клетках говорят попугаи

Основа мыслительной деятельности – речь. Она является привилегией человека. Много лет назад сначала зоопсихологи, а потом и этологи стали использовать термин «язык животных». Теперь он получил широкое признание. С каждым годом накапливается все больше сведений о способах обмена информацией животных между собой. Совокупность сигналов, используемых для общения, – а они могут быть не только звуковыми, но и обонятельными, тактильными, вибрационными, зрительными, световыми и т. д. – и называют языком животных, желая подчеркнуть; что это язык низшего рода, имеющий с человеческой речью лишь весьма отдаленное сходство. Поведение животных основывается на знаках («словах») этого языка, регулируется ими. Без обмена информацией жизнь для большинства видов стала бы невозможной. Сигналы опасности и сбора, призыв к обеду и просьба покормить ужином, признание в любви и таблички с надписью «Вход воспрещен!» на границах своих владений – да мало ли о чем возникает у животных потребность сообщить своим собратьям. По словарным запасам язык животных далеко отстает даже от языкового фонда двух–трехлетних детей. Он вполне сопоставим с языком Эллочки Людоедки из знаменитого романа Ильфа и Петрова, а она обходилась всего 32 словами. Тем не менее обмен сигналами, позволяет животным «обсуждать» все важнейшие события.
Мы пока плохо знаем язык животных. Грачи в период размножения пользуются 12 сигналами. Описано 18 сигналов, с помощью которых обмениваются мнениями павианы гамадрилы. В языке кур – а их глупость известна повсеместно – около трех десятков «слов». Это для животных далеко не предел. Как утверждает английский ветеринар Дж. Айстер, в течение 20 лет изучавший поведение лошадей, их звуковой язык содержит более 100 «слов»! Лошади понимают сообщения, переданные им сородичами, даже в далекой от совершенства магнитофонной записи.
Язык животных – врожденный: ни говорить на «родном языке», ни понимать его они не учатся. Осваивать приходится лишь «иностранный». Всегда важно понимать соседей, хотя бы их сообщения об особо важных событиях – об опасности или обнаружении значительных запасов пищи. Существуют даже общеупотребительные «международные» языки, гораздо более популярные у животных, чем пресловутое эсперанто в человеческом обществе. На суше популярен язык ворон и сорок. Их сигналы опасности широко известны. Жителям морских побережий знаком язык бакланов. Услышав тревожный крик птиц, тюлени немедленно уходят в воду.
Способность понимать чужую речь – это пассивное знание языка. В гораздо меньшей степени животные способны активно пользоваться заимствованной системой сигналов, воспроизводить «слова» чужого языка. Такие способности обнаружены только у самых развитых существ – у обезьян, слонов, собак, лошадей, медведей, свиней, у птиц пересмешников. Скворцы, вороны, галки и всеми любимые попугаи способны копировать даже человеческую речь, что в свое время вызвало смятение в рядах католической церкви. За пристальное внимание Ватикана заморских птиц нарекли попугаями, что в переводе с итальянского означает «папский петух».
Беседа с попугаем может быть достаточно содержательной. Попугай Коля из Конго, несколько лет назад получивший прописку в Ростове на Дону, знает 170 фраз; самые длинные из них состоят из 12 слов. Когда у него хорошее настроение, он поет: «Капитан, капитан, улыбнитесь...», а когда плохое, выводит грустно, со слезой: «Разлука ты, разлука...»
Беседа с таким «лингвистом» может быть достаточно осмысленной. Серый африканский попугай жако, по кличке Вовочка, которого привезли в Ленинград моряки, истерично кричал: «Пить! Пить!», когда обнаруживал, что в поилке высохла вода, или безапелляционно заявлял своему хозяину: «Вовочка хочет салата», если у него возникало желание пощипать зелень. А на вопрос: «Как жизнь?» – философски отвечал: «Как в сказке!»
Нередко одаривает слушателей своей мудростью попугай но кличке Кукси. Однажды первоклассник, сынишка хозяина попугая, пришел из школы весь в слезах: по дороге домой он вручную выяснял свои отношения с товарищами.
Естественно, птице нелегко постигнуть человеческие горести, нелегко понять причину мальчишеских слез. На стандартный вопрос вернувшегося с работы хозяина: «Как, Кукси, наши дела?», попугай, скорбно склонив голову и пряча глаза, ответил: «Опять двойка!»
Как видите, попугай – неплохой собеседник. Больше никто из животных, даже мудрые обезьяны, не способны к речевому общению с человеком. Только некоторых врановых птиц, при известном терпении и настойчивости, можно обучить выговаривать десятка два слов. При определенной снисходительности к собеседнику этого вполне достаточно, чтобы скоротать вечер за приятной беседой.
Уже одно то, что собственный язык животных врожденный, достаточно убедительно говорит о его крайней примитивности: в генетических программах могут быть предусмотрены лишь самые важные сообщения, самые универсальные ситуации. Однако само слово «язык» завораживает, невольно заставляет искать среди животных уникумов, с которыми можно побеседовать на равных. И если даже птицы с их крошечным примитивным мозгом могут копировать человеческую речь, почему не допустить такую же способность у существ, несомненно, более умных и способных. Находки, изредка случающиеся в этой области, в руках не слишком строго относящихся к своим научным сообщениям или чрезвычайно увлекающихся ученых и, тем более, журналистов, обычно тут же превращаются в легенды, имеющие весьма мало общего с действительностью.
Два десятилетия назад американский ученый Дж. Лилли, чьи эксперименты получили широкую известность, задался целью обучить дельфина английскому языку. Трудно судить, насколько он верил в осуществимость своей программы. Проще всего допустить, что подобная работа хорошо финансировалась.
А какую шумиху можно организовать в США вокруг дельфиньей проблемы и сколько выколотить из нее денег, легко догадаться, познакомившись с недавно прошедшим у нас американским фильмом «День дельфина». Так или иначе, но Лилли публично заявил, что через десять двадцать лет человечество наладит связь с представителями других биологических видов. Ученый систематически проводил уроки английского языка с бутылконосыми дельфинами и, как ему казалось, добился значительных успехов. В книгах и статьях он поведал миру, что дельфины, обучающиеся в его лаборатории на острове Сент Томас, подражают человеческой речи.
Самым сенсационным было заявление дельфина Лиззи, сделанное ею за несколько часов до смерти. В конце рабочего дня, когда усталые исследователи торопились закончить эксперимент, вмешавшись в человеческий разговор, Лиззи выкрикнула: «This is a trick» («Нас обманули»). Впрочем, Лилли допускает, что это было недостаточно точное воспроизведение фразы «It’s six o’clock» («Уже шесть часов»).
Реплику Лиззи зафиксировал магнитофон; однако мы, наверное, так никогда и не узнаем, что она имела в виду. Как объясняет Лилли, слова, произносимые афалинами, трудно узнать из за специфического дельфиньего «акцента». Подражая звукам человеческой речи, животные якобы используют все свои акустические возможности, включая ультрачастотные компоненты. Чтобы сделать высказывания дельфинов понятными для человека, Лилли отфильтровывал все звуки выше 5 кГц, а лежащие ниже – усиливал. Кроме того, – при прослушивании скорость воспроизведения звуков уменьшали в 4–16 раз. Но и в этом случае, по словам Лилли, чтобы узнать в издаваемых дельфином звуках английские слова, нужно было привыкнуть к дельфиньему «акценту» (точнее – обладать известной долей фантазии). Лилли признается, что даже среди его сотрудников, постоянно общающихся с теми же животными и, видимо, достаточно хорошо освоившими дельфиний «акцент», далеко не все разделяют уверенность, что дельфины подражают человеческой речи. Судите сами, насколько велика достоверность выводов американского специалиста по контактам с китообразными.
Лилли настойчиво добивался установления контактов с дельфинами. В одном из экспериментов его сотрудница Маргарет Хад провела наедине с юным дельфином по кличке Питер два с половиной месяца. Они жили в одном общем бассейне и ни на минуту не расставались. Питер предпочитал держаться на глубоких его участках, а Маргарет, по вполне понятным причинам на мелководье, спать она забиралась на подвешенный к потолку помост, служивший ей постелью.
За время совместной жизни человек и дельфин сумели подружиться. Первые слова, которым обучился Питер, были «ball» («мяч» – любимая игрушка дельфина) и «hallo» («алло» – начало всех телефонных разговоров, являющихся сигналом к перерывам в играх и уроках). Несомненно, Маргарет отлично разбиралась в интонациях своего ученика, но и она вынуждена была признать, что даже в конце эксперимента эти слова произносились дельфином по прежнему очень нечетко.
Оставим лингвистические чудеса на совести Лилли и не будем огорчаться тем, что встреч с говорящими дельфинами в ближайшие десятилетия не предвидится. Гораздо важнее выяснить, на каком языке интеллектуалы моря ведут беседы в своем кругу. Проще всего допустить, что для общения служат звуки. Звуковая сигнализация очень широко распространена в животном мире. Она имеет определенные преимущества перед зрительной и обонятельной, так как позволяет обмениваться сигналами на весьма значительном расстоянии и ночной мрак для нее не помеха. Хорошее развитие звуковоспроизводящего аппарата и отличный слух дельфинов позволяют предполагать, что их система коммуникации должна быть звуковой.
Наблюдения за животными на воле и специально поставленные эксперименты подтверждают, что они пользуются звуковым языком. Американский зоопсихолог Д. Бастиан задался целью узнать, систематически ли дельфины обмениваются информацией и насколько полно информируют друг друга об изменениях в окружающей среде. Результаты этих интересных экспериментов приводятся в сотнях книг, статей и рассказов.
Их суть состояла в том, что один из дельфинов инструктировал своего собрата, как ему надлежит себя вести. И хотя сам дельфиний язык расшифровать не удалось, но эксперименты свидетельствовали о его существовании. Опыты Бастиана настолько широко известны, что не было бы смысла их пересказывать, если бы все сообщения корректно передавали их результаты и сделанные по этому поводу выводы.
В распоряжении Бастиана были самец и самка – это служило гарантией, что между животными установятся дружеские, а не конкурентные отношения. Вольер, где содержались животные, разгородили пополам, но так, что животные могли видеть друг друга. Каждого зверя приучили получать пищу в своем отделении. На воле во время охоты дельфины ведут себя весьма дисциплинированно, и точно регламентированный распорядок им нравится. Затем в каждом отделении установили по два поплавка и приступили к обучению животных.
На один световой сигнал – мигающий свет – дельфины должны были нажимать левый поплавок, на другой сигнал – сплошной свет – правый. Перед подачей каждого сигнала вспыхивала еще одна, специальная лампа – она заменяла команду «на старт». Животные получали вознаграждение только тогда, когда оба правильно выполняли задание и первым на рычаг нажимал самец. Поэтому самка обычно не торопилась выполнять команду, но с интересом следила за действиями партнера, весьма эмоционально реагируя на его успехи и промахи.
Когда животные освоили задание, их вольер разгородили непрозрачной перегородкой. Она не мешала дельфинам обмениваться звуковыми сигналами. Животные продолжали слышать друг друга, а благодаря эхолокации знали, что делает партнер. В отсеке самца оставили только стартовую лампу, а в отсеке самки по прежнему находились оба сигнализатора.
Теперь видеть световой сигнал, указывающий, на какой из поплавков нужно нажать, могла только самка, зато стартовый сигнал видели оба.
Пока дельфины «работали» друг у друга на виду, они ошибались редко. Однако и появление непрозрачной перегородки почти не ухудшило результатов. Создавалось впечатление, что самка подробно информирует партнера о характере световых сигналов; она по прежнему следила за действиями самца и активно выражала ему свое неудовольствие или одобрение. Это предположение, казалось бы, подтвердилось, когда брезентовую перегородку заменили резиновой и животные перестали друг друга слышать – самец стал систематически ошибаться.
Что означали звуки, издаваемые самкой? Было ли это простое выражение эмоций или в ее сигналах содержалась информация о характере условных раздражителей? Систематическое прослушивание звуковых сигналов, издаваемых самкой во время опытов, не помогло ответить на этот вопрос. Экспериментаторы не сумели обнаружить никаких определенных сигналов, которыми мог бы руководствоваться самец. Пришлось все записи издаваемых дельфинами звуков – почти 20 км магнитной пленки – обработать с помощью специальных анализаторов и ЭВМ. Оказалось, что при мигающем свете самка издавала короткую серию эхолокационных щелчков. Если же горел сплошной свет, эхолокационные щелчки в записях отсутствовали. Вот, оказывается, что являлось для самца источником информации. Вопрос о наличии у дельфинов языка как будто был решен положительно. Однако сам Бастиан так не думал. Он решил проверить, действительно ли самка сознательно информировала самца об экспериментальной обстановке или он реагировал на случайно издаваемые ею звуки. Для этого дельфинов решили переучить.
Тренировали животных по отдельности. Теперь на спокойно горящую лампу они должны были нажимать левый поплавок, а на мигающий свет – правый. Когда подопытные дельфины достаточно твердо усвоили, что от них требуется, их вернули в экспериментальный бассейн. Животные быстро сработались, и хотя самец по прежнему не видел света сигнальных ламп, он в 9 случаях из 10 безукоризненно выполнял задание. Вновь проанализировали километры магнитных записей. Если бы животные пользовались своим «дельфиньим» языком, то и теперь короткую серию эхолокационных щелчков самка должна была бы генерировать в ответ на мигающий свет, чтобы подсказать самцу, что в этом случае нужно нажимать на правый поплавок. Изучение записи показало, что звуковые реакции самки изменились. Теперь на любой световой сигнал она тотчас же отвечала довольно длинной серией локационных посылок, только при мигающем свете щелчки генерировались менее часто, чем при сплошном. Опыты подтвердили, что самец реагировал не на специальные команды самки, а на случайно генерируемые ею звуки.
Следующий эксперимент окончательно убедил экспериментаторов, что звуковые реакции самки вовсе и не предназначались для ушей самца. Когда брезент, мешающий самцу видеть световые сигналы, убрали и надобность подсказывать ему план действий отпала, самка на лампы, загорающиеся в отсеке самца, по прежнему реагировала серией частых или более редких щелчков – в зависимости от характера светового сигнала.
Она продолжала вести себя подобным же образом, даже когда самца отсадили в другое помещение и животные ни видеть, ни слышать друг друга не могли. Это ли не подтверждение, что звуковые сигналы самки никому не предназначались?
Чтобы закончить разговор об опытах Бастиана, остается объяснить, как у самки возникла привычка генерировать во время эксперимента определенные звуки. Для обезьяны выработка условного рефлекса в виде нажатия на педаль или рычаг – дело пустяковое. Обезьяны и в естественных условиях постоянно что то хватают, на что то нажимают, что то отламывают и нередко из этих действии извлекают для себя какую то пользу. Другое дело дельфины. Они избегают касаться незнакомых предметов. Да и сама процедура: ткнул носом поплавок – получай за это рыбку, им должна казаться совершенно фантастической. Ничего, даже отдаленно похожего, в обыденной жизни с дельфинами не происходит. Неудивительно, что первые подобные условные рефлексы вырабатываются у них с известными трудностями. Зато генерация всевозможных звуков – дело привычное. Звуки генерируются в любых ситуациях, в том числе во время охоты, и это совершенно необходимо для ее успешного завершения. Во время эксперимента тоже издается масса звуков. Когда дельфин впервые проделает то, чего хотел экспериментатор, и получит за это рыбку, звуки, которые он при этом издавал (хотя на них никто не обратил внимания), также закрепляются и становятся непременной частью условно рефлекторной реакции. В экспериментах Бастиана условно рефлекторная звуковая реакция самки стала условным раздражителем двигательно условного рефлекса самца. Таким образом, это экспериментаторы выработали и закрепили у дельфинов систему взаимозависимых условных рефлексов, которая как бы представляет собой модель коммуникационной системы.
Подобные формы индивидуально выработанных способов обмена информацией, вероятно, могут появляться и на воле при возникновении благоприятных для их образования ситуаций. Они представляют значительный шаг вперед но сравнению с врожденными системами коммуникации. Однако при этом надо иметь в виду, что голосовые реакции самки не содержат указаний о качестве воспринятого ею зрительного раздражителя. Сам Бастиан подчеркивал, что его эксперименты не дают возможности судить о подобных способностях дельфинов. Сенсация по поводу высокоразвитого языка дельфинов – на совести журналистов.
Вопрос о том, существует ли у дельфинов язык в нашем понимании этого слова, можно решить путем систематического анализа генерируемых ими сигналов. Групповое поведение китообразных настолько сложно, что простых звуков, которые они издают, вроде бы маловато для обмена информацией даже о самых насущных нуждах. Выход из затруднительного положения мог бы быть в использовании сложных сигналов, созданных путем сочетания простых звуков, подобно тому как мы складываем звуки в фонемы, фонемы в слова, слова в целые фразы. Если предположить, что принцип кодирования сообщений путем создания большого числа комбинаций из простых знаков общий для дельфинов и человека, то и принципы декодирования должны быть схожими. Археолог, встретив надписи, сделанные на незнакомом языке, первым делом сосчитает количество используемых знаков. Допустим, что безымянный корреспондент обходился 26 буквами (такое же количество букв в английском, немецком, французском, испанском и других европейских языках с латинским алфавитом). Из 26 знаков можно составить 400 000 000 000 000 000 000 000 000 сочетаний. Люди используют лишь ничтожную их часть.
В процентах ее можно представить единицей, деленной на единицу с 18 нулями. Если выяснится, что отдельные простые сигналы дельфинов объединяются в относительно небольшое число сочетаний и они систематически используются, а подавляющее большинство возможных сочетаний не употребляется вовсе, можно предположить, что это и есть слова или фразы дельфиньего языка.
Осуществить подобный эксперимент – чрезвычайно сложно.
Развитие исследований сдерживают отсутствие аппаратуры, позволяющей осуществлять достоверный анализ сложных звуков, и чрезвычайная трудоемкость исследований. Советские ученые сделали попытку проанализировать сигналы животных в восьми ситуациях общения с человеком. В издаваемых звуках удалось обнаружить 31 элемент (иными словами, 31 «букву»). В состав сложного сигнала входило до 24 элементов.
Столь длинных слов европейские языки не знают. Впрочем, и у дельфинов большинство «слов» состоит из 2–5 элементов.
Понять их смысл ученые пока не пытаются.
В другом эксперименте проанализировали 2000 свистов.
Оказалось, что они могут быть отнесены к 59 типам. Безусловно, выявлены далеко не все типы. Сложные свисты встречались значительно чаще простых. Они создавались из простых свистов путем последовательного или параллельного их соединения. Разгадать смысл заложенной в них информации пока не представляется возможным. Удалось лишь заметить, что в определенных ситуациях одни типы свистов встречались явно чаще, чем другие. Процесс дешифровки языка дельфинов можно упростить, если сначала исключить все звуки, заведомо не передающие специальной информации. Анализ показал, что свисты продолжительностью чуть больше секунды, являются эмоциональными реакциями. Они возникают при любом сильном возбуждении животных, но никак не отражают причину положительную или, наоборот, негативную их вызвавшую, а, следовательно, не содержат информации о настроении дельфинов. Во время бури сильно напуганный дельфин издавал такие же свисты, как и во время игры.
Человек для дельфина – плохой собеседник. Для изучения языка китообразных разумнее проанализировать звуки, адресованные не человеку, а генерируемые ими в процессе общения между собой. В одном из экспериментов, поставленных советскими учеными, два полностью изолированных бассейна соединили подводным телефоном.
Это позволяло дельфинам свободно обмениваться информацией, а исследователям регистрировать их диалоги на магнитную пленку, подключившись прямо к телефонному кабелю.
«Беседы» между животными то полностью затихали, то становились оживленными. Долго молчать не в характере дельфинов. За день каждое животное «наговаривает» свою достаточно постоянную норму. Одиночные звуки в разговорах встречались редко, гораздо чаще использовались комплексные. Оставшийся наедине с самим собой дельфин гораздо молчаливее, чем у телефона. Разговоры животных носили характер настоящих диалогов. Длинные монологи сменялись короткими репликами. Часто разговор приобретал эмоциональный характер. Собеседники перебивали другдруга, не дождавшись, когда одни закончит мысль, второй начинал ему возражать. У первого в свою очередь тоже не хватало терпения, и он тоже не хотел ждать. Иногда оба говорили одновременно, иногда «пели дуэтом», издавая одинаковые звуки и синхронизируя их начало и конец. Видимо, и характер, и порядок следования звуков, и интервалы между ними – все имеет для животных определенное значение.
В самый разгар оживленных бесед исследователи создавали помехи, время от времени прерывая на две минуты телефонную связь. Одни животные на перерывы никак не реагировали – видимо, не замечали их. Другие спохватывались лишь к концу перерыва и прекращали разговор. Наконец, третьи мгновенно обнаруживали нарушение связи и реагировали очень эмоционально.
Дельфин, отсаженный в отдельное помещение, начинает беспрерывно подавать один и тот же сигнал. Его назвали опознавательным. Ученые считают, что это личные позывные.
Наблюдая животных в подобных ситуациях, американские ученые решили, что язык дельфинов весьма примитивен и никакой специальной информации об окружающем мире они передать друг другу не могут. По их мнению, все разговоры исчерпываются взаимным обменом опознавательными и эмоциональными сигналами, необходимыми для поддержания контакта между членами стада и взаимной информации о сменах настроения. Советские ученые с этим не согласны.
Звуки, издаваемые дельфинами, очень разнообразны. Опознавательные сигналы только на слух кажутся как две капли воды похожими друг на друга. Анализ показал, что они имеют общий постоянный компонент, который комбинируется с систематически меняющимися звуками. Вероятно, они и несут смысловую нагрузку.
Опознавательные сигналы разных дельфинов не похожи друг на друга, однако иногда животные генерируют «чужие» позывные. Что это значит, пока не ясно. Может быть, звери, как попугаи, передразнивают друг друга, а может быть, члены стада так окликают товарища, приглашая побеседовать!
Эхолокация – активный способ анализа окружающей среды. Она создает предпосылки для возникновения особой системы коммуникации, недоступной другим животным. Владея в совершенстве своим звукогенератором и имея склонность к звукоподражанию, хотя и не в такой степени, как считает Лилли, животные могут пользоваться имитацией эха, чтобы сообщать своим сородичам новости. Такое предположение достаточно правдоподобно. Некоторые наблюдения его подтверждают. Замечено, например, что азовки применяют для общения сигналы, напоминающие локационные посылки.
Использование для передачи информации копии эха может сделать общение очень полным. Локационная посылка, вернувшись к дельфину слабым эхом, содержит об отразившем ее предмете достаточно полную информацию. Почему бы теперь дельфину не повторить этот эхо сигнал, но уже громко, чтобы слышало все стадо. Если такой способ передачи информации используется, он наверняка сочетается с врожденными коммуникационными сигналами. Предположим, один из членов стаи обнаружил сети. Он подает свистовой сигнал тревоги и одновременно генерирует копию эха той локационной посылки, которая отразилась от сети. Таким образом, члены стаи не только предупреждены об опасности, но и информированы, в чем она заключается. Дельфин разведчик, обнаружив косяк ставриды, мог бы дать сигнал, приглашающий товарищей начать охоту, и воспроизвести копию эха, полученную при зондировании скопления рыб. Стадо будет иметь возможность самостоятельно решить вопрос, перспективное ли это дело, получив из уст разведчика информацию о размере косяка, величине и виде рыб. А то, что дельфины могут одновременно производить и свисты, и локационные посылки, неопровержимый факт, отмеченный всеми исследователями.
Подобный способ передачи информации очень экономен.
Мне, чтобы рассказать о предметах, используемых в опытах с дельфинами, приходилось составлять длинные фразы. Как иначе я могу объяснить читателю, что в бассейн опускался шар, выточенный из стали, имеющий диаметр 50 мм? А дельфин получает всю эту информацию в одной локационной посылке, отразившейся от шара. Инженерам стоит задуматься, не целесообразен ли подобный способ и в наших технических каналах связи. Видимо, для биоников китообразные надолго останутся объектом пристального изучения.


Предыдущий вопрос | Содержание | Следующий вопрос

 

Внимание!

1. Все книги являются собственностью их авторов.
2. Предназначены для частного просмотра.
3.Любое коммерческое использование категорически запрещено.

 

 


In-Server & Artificial Intelligence

Контакты

317197170

support[@]allk.ru

 

Ссылки

Art