На своем, на птичьем: четыре истории про диалекты животных

МЕНЮ


Искусственный интеллект. Новости
Поиск

ТЕМЫ


Внедрение ИИНовости ИИРобототехника, БПЛАПсихологияТрансгуманизмЛингвистика, обработка текстаБиология, теория эволюцииВиртулаьная и дополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информации

RSS


RSS новости

Авторизация



Новостная лента форума ailab.ru

Бывает, что животные одного и того же вида в разных частях планеты «говорят» на несколько разных «языках»: птички овсянки меняют окончания своих песен, волки подстраивают вой под соседей, а киты и вовсе исполняют строго индивидуальные коды. Почему так получается, ученым пока до конца непонятно — то ли это некая адаптация под внешние условия, то ли следствие физиологических причин, вызванных разными мутациями, то ли признаки куда более неуловимой для животного мира субстанции — культуры.

В 2009 году американские ученые поставили простой эксперимент. Они одели трех девушек-добровольцев одинаковой комплекции в футболки разных цветов (синего, зеленого и желтого) и отправили их прогуляться недалеко от колонии луговых собачек Гуннисона — небольших грызунов, обитающих в прериях Северной Америки, чтобы самим параллельно записывать звуки, которые издают собачки при виде незнакомцев. После исследователи проанализировали записи и показали, что грызуны как будто описывают своим писком цвет одежды девушек: во всяком случае, звуки при виде синих и при виде зеленых футболок заметно отличались между собой по частотам.

Что это означает, могут ли луговые собачки в своих сигналах передать сородичам не просто информацию о синих объектах на территории колонии, а, скажем, о «синих человекоподобных объектах с характерными размерами около 1,5 — 2 метров», и вообще, есть ли у этих грызунов какая-то универсальная азбука или одни и те же особенности писка в разных условиях могут кодировать разную информацию — строгих ответов на эти вопросы пока нет ни у американских исследователей, ни у других ученых.

Крики тревоги луговых собачек Гуннисона Cynomys gunnisoni

Появляется все больше свидетельств, что многообразные голоса животных — это не просто непроизвольные звуки, выдаваемые в ответ на раздражители, а вполне осмысленные сигналы. Например, мартышки-гриветы своими криками предупреждают о том, какого именно хищника они увидели, а вой волков, по словам канадского биолога Фарли Моуэта, может через всю тундру передать, где именно появился северный олень или человек.

Голоса животных для нас начинают постепенно складываться в слова и целые фразы, построенные по своим правилам. Но если появляются «слова», «фразы» и «правила», то, значит, есть и «язык». А где «язык», там должны быть наречия, диалекты и вавилонская сумятица иноземной речи. Во всяком случае, так показывает практика человека, а несколько примеров из жизни птиц, китов, волков и даже пчел только подтверждают эту мысль. Мечты о едином языке, кажется, несовместимы с просторами нашего мира.

Восток—Запад, версия птичья

Есть такая маленькая скромная птичка — овсянка. Размером с воробья, но с длинным хвостом и ярко-желтыми перышками на груди и голове. Она очень симпатично поет: садится на вершину дерева, вся наклоняется вниз и как будто вбирает ноты, разлитые в воздухе, а потом поднимает клюв и выпускает сотканную мелодию туда — поближе к небу и солнцу.

Овсянка неприхотлива и почти повсеместно распространена в Европе, а также обитает в Средней Азии, на Кавказе и в Турции, и поэтому за ней удобно наблюдать натуралистам: первые систематические описания овсянок появились как минимум уже в XVIII веке в книге британского орнитолога Гилберта Уайта (Gilbert White).

В начале XX века исследователи заметили, что песни овсянок заметно отличаются от региона к региону. Дальше ученые подвели под эти эмпирические наблюдения более строгую основу. Они показали, что песни овсянок разбиты на две непропорциональные части. Первая из них (она гораздо продолжительней) включает до 20 слогов, в каждом из которых от одного до трех элементов (например, каждый слог может быть составлен из элементов вроде «зинь-зинь-циик»). При этом каждая птица знает сразу несколько таких мелодий, и говорить о каких-то диалектах здесь затруднительно.

Вторая часть песни овсянки гораздо короче и часто выдает место ее обитания. Это всего один слог из двух, иногда трех элементов: такая короткая подпись птички под ее посланием, которая почти всегда совпадает у овсянок, обитающих неподалеку друг от друга и отличается для популяций, разнесенных между собой на сотни и тысячи километров.

Обыкновенная овсянка Emberiza citrinella

В 1985 году датский исследователь Поль Хансен (Poul Hansen) ввел строгую классификацию этих отличий, и с тех пор десятки ученых стали строить карты распространения диалектов овсянок по Европе, на которых намечалась общая тенденция: овсянки Западной и Восточной Европы, казалось, говорили на разных диалектах. Получалась такая птичья версия «железного занавеса», который у пернатых тоже проходил по территории Польши, Чехии и других восточноевропейских стран.

Однако метаисследование 2015 года показало, что такая интерпретация птичьих диалектов была ошибочна. Чешские ученые прошерстили все научные статьи о пении овсянок, добавили к ним записи с Youtube, а также из архивов Британской библиотеки и BBC (в сумме получилось 204 записи из 185 различных локаций), и в результате у них получилось, что диалекты западных и восточных птичек взаимопроникают друга в друга. Например, самый распространенный из них встречается сразу в 20 европейских странах — от Испании и Великобритании до России и Латвии.

Получившаяся карта с очагами разных диалектов больше всего напоминает лоскутное одеяло. Очаги самых распространенных диалектов разбросаны по всей территории Европы и не складываются в четкую закономерность: разные овсянки хоть и завершают песни немного по-разному, но к глобальному разделению мира на Восток и Запад это у них не приводит.

По-волчьи выть

Холли Рут-Гуттеридж (Holly Root-Gutteridge), постдок Сиракузского университета в Нью-Йорке, вспоминает, как она смотрела с другом «Дракулу», и, услышав там вой волков, внезапно поставила фильм на паузу. Рут-Гуттеридж не могла удержаться: в «Дракуле» был очевидный подлог — киношные звери выли не как трансильванские волки, а как волки калифорнийские.

Вряд ли создатели фильма думали, что кто-то заметит такое несоответствие (вряд ли они вообще знали, что оно есть в природе), но натренированный слух Гуттеридж было не обмануть. Вся ее научная работа посвящена изучению звуков, которые издают эти хищники.

До Рут-Гуттеридж уже было хорошо известно, что все волки воют немного по-разному, а отдельные стаи волков, как и овсянки, обладают неким диалектом. Однако научного руководителя Рут-Гуттеридж в аспирантуре, Арика Кершенбаума (Arik Kershenbaum), интересовали более общие моменты. Во-первых, он хотел понять, есть ли значимая разница между «голосами» разных видов и подвидов волков (волки — это сравнительно небольшой род из семейства псовых, включающий в себя разные виды волков, шакалов и койотов. Волки же как вид включают подвиды домашних собак и диких собак динго). А во-вторых, могут ли разные виды и подвиды волков понять друг друга.

В поисках ответов ученые снова собрали внушительную базу на 2000 «голосов» представителей 13 видов и подвидов из рода волков. Они обработали все звуки так, что исключили из них темповую составляющую и смотрели только на частоты, и в результате показали, что вой разных волков достоверно отличается от вида к виду. При этом чем ближе географически и филогенетически друг к другу разные таксоны, тем больше их вой похож друг на друга. Например, «голос» восточного волка Canis lycaon, обитающего на севере Канады, гораздо больше напоминает «голос» серого волка Canis lupus familiaris, чем полосатого шакала Canis adustus.

Впрочем, нашлись в их данных и исключения — разные талантливые имитаторы, способные перенимать манеру воя у других видов или даже менять ее от случая к случаю, как это делает новогвинейская поющая собака Canis hallstromi (еще один подвид волка).

Вой новогвинейской поющей собаки Canis hallstromi

Правда, без ответа остается второй вопрос ученых: пока непонятно, насколько принципиальны межвидовые различия воя — разные это «языки» или «наречия» одного и того же «языка». Возможно, шакалы и койоты совершенно не понимают «слов» друг друга, но нам об этом они пока не рассказывают.

Песенная культура китов

Роджер и Катарин Пэйн (Roger Payne, Katharine Payne) — настоящие пионеры биоакустики. Ученые давно понимали, что слух для морских животных может играть гораздо большую роль, чем для животных наземных, но до середины XX века просто не было подходящей аппаратуры, чтобы записывать звуки под водой. С улучшением гидрофонов все поменялось, и Пэйны стали одними из лидеров новой области.

Супруги изучали вокализацию у китов. Еще в начале 70-х они показали, что китовые песни (их еще называют кодами) бегут под водой на сотни и тысячи километров и помогают весьма социальным по своей природе китам координировать свои действия. После этого Пэйны выяснили, что коды разных китов заметно отличаются между собой и могут меняться в зависимости, например, от времени года. Но в 1985 году супруги расстались: Роджер продолжил заниматься китами, а Катарин переключилась на вокализацию слонов.

Другие исследователи развили подходы Пэйнов и получили немало интересного. Так, оказалось, что коды меняются не только от сезона к сезону, но еще и постоянно эволюционируют с ходом времени, а подселение всего нескольких новых китов к большой группе с устоявшимися кодами способно произвести в этой популяции настоящую «музыкальную революцию» — неудивительно, что ученые постепенно стали употреблять по отношению к китам слово «культура».

Особенности популяций китов распространяются не только на звуковые привычки. Например, в десятках тысяч наблюдений задокументировано, что где-то с начала 80-х годов в «цивилизации» горбатых китов Megaptera novaeangliae начал распространяться новый способ охоты — лобтэйлинг: киты бьют по воде хвостом, что создает мириады пузырьков, окружающих и дезориентирующих рыб, на которых они охотятся. За последующие годы это изобретение активно распространилось по всему миру, и теперь с лобтэйлингом знакомо около трети мировой популяции горбачей — настоящая культурная революция.

Горбатый кит Megaptera novaeangliae бьет хвостом

Правда непонятно, насколько оправдано называть речевые или другие особенности разных популяций китов культурой. Быть может, это только следствие их адаптации к различным климатическим условиям, а все красивые культурные новации можно объяснить генетическими мутациями.

Для того чтобы понять, так это или нет, канадские и американские ученые собрали базу с кодами обитающих в Северной Атлантике кашалотов за 18 лет и попытались построить модель, которая объяснит закономерности в этих данных. В данных выделялось два уровня организации: во-первых, отдельные индивиды собирались в кланы обитающих вместе кашалотов, а во-вторых, между некоторыми кланами наблюдалось акустическое сходство (кашалоты разбивались по кодам на две большие группы из кланов с разными музыкальными предпочтениями).

В своих моделях ученые закладывали начальные условия — первую популяцию индивидов, каждый из которых обладал специфической кодой, и правила, по которым последующие популяции выбирали себе новые коды. К примеру, в их первой модели маленькие кашалоты полностью перенимали коду от своей мамы, но этот вариант не давал никакого разбиения кланов по музыкальным предпочтениям, как и многие другие модели.

Единственная работающая модель предполагала наличие у кашалотов культуры: животные получали свои коды не в качестве навыков от своих родителей и не наследовали их вместе с генами, а собирали из частей код, распространенных в их окружении, руководствуясь двумя основными правилами:

Гомофилия: в качестве примеров для подражания брались только индивиды со схожим поведением, то есть представители своего клана.Конформизм: наследовались только самые популярные в кланах части коды.

Только с такой социальной моделью популяция кашалотов со временем разбилась на два больших лагеря со схожими «музыкальными» вкусами. Никакой адаптации, никаких мутаций, никаких причин. Просто слепое следование культурным нормам, случайно заданным начальной популяцией кашалотов.

Особенности национальной лени

Строго говоря, непонятно, насколько термины «язык», «культура» или «диалект» корректны для всех описанных случаев, и поэтому стоит привести еще один пример из мира животных.

Карл Фон Фриш, австрийский этолог и лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине, всю жизнь изучал жизнь пчел и открыл у этих насекомых свой символический язык. Пчелы-разведчики по возвращению в улей исполняют специфический танец, с помощью которого рассказывают пчелам-работникам, насколько богат источник пищи и как найти к нему к дорогу. При этом у них есть два типа танцев: если еда совсем рядом с ульем, тогда они танцуют по кругу (здесь кодируется только богатство источника), а если пища расположена на отдалении, тогда разведчик рисует «восьмерки» (в них кодируется еще и направление на источник):

Танец пчелы-разведчика

Этот символический язык универсален для всех пчел, но все-таки место обитания насекомых вносит в него небольшие национальные вариации. Так, по наблюдениям Фон Фриша, австрийские пчелы меняют круговой танец на восьмерки, если пища расположена на расстоянии не менее 83 метров от улья, итальянские — если на расстоянии 36,5 метра, а индийские начинают рисовать объясняющие восьмерки, если нашли пищу на расстоянии около трех метров от улья.

Если фантазировать, эту закономерность даже можно объяснить вполне осмысленными причинами. Например, в жарком и влажном климате Индии запах пищи может сильнее перебиваться посторонними ароматами, и поэтому даже на маленьких расстояниях пчелам-работникам нужны четкие указания, где именно искать еду. Но попытки объяснить пчелиные диалекты (а именно так Фон Фриш и следом за ним другие ученые назвали вариации пчелиных танцев) из подобных рациональных предпосылок уже давно провалились и заброшены.

Как будто в характере пчел тоже прослеживаются необъяснимые до конца культурные особенности: организованные и методические австрийцы, разморенные индийцы и где-то в промежутке между ними — итальянцы. Культурные особенности диктуют привычки, повадки и язык, даже если ты пчела.

Источник: chrdk.ru

Источник: youtu.be