Ксения Перфильева

Дельфины раздают «автографы»

На фото один из авторов статьи - А.В. Агафонов. Фото с сайта www.crimea.kp.ru

Ученые из Института океанологии исследовали звуковой репертуар тональных сигналов (свистов) дельфинов афалин в нескольких дельфинариях Крыма и Краснодарского края. Результаты подтвердили наличие и преобладание у дельфинов среди других тональных сигналов индивидуальных звуковых «автографов»: повторяющихся частотно-временных модуляций, издаваемых разными индивидуумами. «Автографы» составляют большую часть тональных сигналов в репертуаре особи, однако имеются и другие типы повторяющихся сигналов («псевдоавторграфы», сигналы-подражания другим особям) и вариабельные свисты. Авторы предложили модель информационного поля в сообществе афалин, создаваемого тональными сигналами дельфинов, в рамках концепции биологического сигнального поля.

Поиск разумных существ, собратьев по разуму, обычно представляется делом космической важности. Однако не так уж давно люди обнаружили, что, возможно, не придется бороздить необъятные просторы Вселенной, чтобы пообщаться на равных с кем-то не человеческой наружности. Очень перспективными в этом деле нам показались дельфины, когда где-то в середине XX века у них открыли способность коммуникации при помощи звуковых сигналов. Исследователи выделяют два вида сигналов у китообразных – для эхолокации (определения себя и других объектов в пространстве) и для общения с сородичами. Однако, если выделять акустические продукты китообразных по физическим свойствам, то говорят о трех категориях звуков: щелчки, импульсно-тональные сигналы, являющиеся последовательностью импульсов длительностью до нескольких секунд, с изменяющейся продолжительностью межимпульсных интервалов и тональные сигналы. Щелчки – сигналы, производимые специальными звуковыми органами (воздушными мешками), исключительно короткой продолжительности, менее одной тысячной секунды. Дельфин использует серии щелчков различной частоты и интенсивности для определения расстояния до объекта и для распознавания более тонких его деталей. Считается, что за общение отвечают тональные звуки. Коммуникативные умения дельфинов изучены не так подробно, как эхолокация, и продолжают быть полем для научных открытий. Изучением «языка» дельфинов занимаются и отечественные зоологи из Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН. Настоящее исследование посвящено изучению одной из категорий коммуникативных сигналов – свистам. Свисты это узкополосные частотно-модулированные звуки, т.е. звук чистого тона с меняющейся во временем высотой, длительностью до нескольких секунд. Мы слышим их как свисты, щебетание или даже крики. Ученые еще в середине прошлого века показали, что каждая особь дельфинов имеет свой собственный характерный свист, который назвали «свист-подпись» или «автограф». Этот свист вырабатывается в первые три года жизни и у сыновей (но не у дочерей) очень похож на материнский. Дельфины также могут подражать «автографам» других особей, но подробности использования этих опознавательных сигналов до сих пор туманны.

Работы проводились в нескольких дельфинариях Крыма и Краснодарского края в 2010 – 2014 годах с дельфинами афалинами. Методика сбора материала довольно стандартная – использовали аудио- и аудио-видеорекодеры в частотном диапазоне 20 Гц – 24 кГц. Большая часть акустического материала собрана в дельфинарии Коктебель (Крым). Для индивидуализации сигналов были предприняты отсадки дельфинов в другой бассейн. Обработка сигналов проводилась в программе Adobe Audition. Программа позволяет визуализировать сигналы в спектральном или волновом виде и производить точные замеры их частотно-временных параметров. К сожалению, в главе «материалы и методы» нет никаких разъяснений к анализу частотно-временных кривых свистов. Из следующих в тексте результатов и иллюстраций к ним можно заключить, что кривые оценивали по общей длительности сигнала, длительности его отдельных элементов, последние в свою очередь выделялись по положению локальных экстремумов и перегибов кривой.

В репертуарах исследованных дельфинов авторы выделили следующие типы (sic) свистов:
«свисты-автографы» – сигналы сходной формы контура (на частотно-временном графике) и доминирующие (от 60% до 86% от всех свистов в данном исследовании) в индивидуальном репертуаре особи;
«вариабельные» свисты – сигналы большой длительности (до 3 с) с выраженной частотной модуляцией. К ним относятся «псевдоавтографы» - регулярно повторяющиеся в течение некоторого непродолжительного периода вариабельные свисты, но не «автографы»;
«фрагментарные» свисты – короткие (? КП) сигналы со слабо выраженной частотной модуляцией;
«мимикрия» – случаи подражания «свисту-автографу» другого дельфина.

Авторы представляют, что контуры (на частотно-временном графике) «автографа» одной особи могут варьировать в довольно широких пределах. У некоторых дельфинов могут быть по два «автографа». «Автографы» разных особей значительно отличаются друг от друга. Хотя исследователи отмечают, что в последнем случае различия касаются «…«ключевых точек» сигнала, его общей длительности и длительности отдельных элементов…» такое представление отличий не характеризует и не классифицирует отличия хоть сколько-нибудь объективно (приведены лишь частотно-временные графики, иллюстрирующие эти утверждения). Поэтому нам остается довериться интуиции авторов исследования и несистематизированным данным из статьи. Так, «автограф» доминанта Дани в дельфинарии Коктебель и второй «автограф» другого самца, Вани, статистически значимо отличаются по общей длительности сигналов, но по исследованным частотным параметрам (см. методику) различий не обнаружено. А в ситуации сравнения основного «автографа» и его «мимикрии» Даней статистически значимыми были только два из восьми частотно-временных параметров. Эти и другие сравнения оригинального «автографа» и его «мимикрии» другими дельфинами стаи позволили авторам заключить, что сигналы-имитации и оригиналы довольно сходны, но обычно отличаются по нескольким измеренным параметрам.

Анализ вариабельных свистов дельфинов в дельфинарии Коктебель выявил наличие повторяющихся сигналов, названых авторами «псевдоавтографами». Среди последних авторы выделяют три типа (sic) I, II, III. Тип I был использован дельфинами самцами, когда они «прогоняли» самок из большого бассейна в малый. «Псевдоавтограф II типа», сильно модулированный (изменяющийся) сигнал длительностью до 1 с, издавал доминантный самец в ситуации его временной изоляции. «Псевдоавтограф III типа» авторы связывают с эмоциональным состоянием дельфинов в ситуациях сильного возбуждения.

В других дельфинариях, где были проведены исследования, не всегда удавалось идентифицировать принадлежность сигналов. Исследователи проанализировали общий пул тональных сигналов и выделили в каждом дельфинарии несколько типов (sic) устойчивых преобладающих сигналов, обозначая типы буквами латинского алфавита. Так, в «Большом Утрише», где находились 7 дельфинов и белуха, было выделено 8 таких типов (А-H), соответственно от 20.8% до 1% от общего числа свистов, прочие свисты – 18.2%, а в дельфинарии «Артбухта» (6 афалин и 2 белухи) выявили 6 типов преобладающих сигналов. Авторы предполагают, что это «автографы» и возможные их «мимикрии».

Авторами были проанализированы записи дельфинов и в естественной среде обитания в районе Судак – Новый Свет. Анализ записей выявил наличие 150 доминирующих типов свистов, которые можно интерпретировать как «автографы», что согласуется с численностью местной популяции, определенной методом визуального учета. Это говорит о перспективах оценки численности популяции при помощи анализа акустических данных.

На основании проведенного исследования ученые представили свое видение организации коммуникации в сообществе афалин. Центральное место в ней занимают «автографы». «Автограф» рассматривается не только как идеальная конструкция (определенный контур на частотно-временном графике), а в совокупности со всеми ее вариациями (неполные контуры или даже отдельные элементы идеального контура). В репертуаре афалин эти чистые тональные сигналы с определенными и индивидуально специфичными частотно-временными контурами (или отдельные элементы этих сигналов) составляют от 60 % до 86 % от всех свистов. В данном исследовании отмечено, что наличие сигналов-имитаций «автографов» других дельфинов, «мимикрии», в репертуаре особи связано с ее статусом в стае. Доминирующая особь имитирует «автографы» всех членов стаи, тогда как особь низшего ранга не имитирует ни один «автограф». Наличие сигналов-имитаций и совместно используемых звуков (например, некоторые «псевдоавтографы») создает некий пул звуковых сигналов совместного использования членами стаи. Отмечено даже «наследование» таких сигналов, сохранение сигналов в стае после удаления их продуцента. С другой стороны, были примеры «ситуационных» и «эмоциональных» сигналов («псевдоавтографы» в случае с изгоняемыми в другой бассейн самками, см. выше). Представляется, что «автографы» и его подтипы являются «персонифицированными сигналами» и могут быть использованы афалинами для разметки пространства и устройства в сообществе, как это предполагается в рамках концепции биологического сигнального поля Н.П. Наумова, где в качестве продуктов жизнедеятельности выступает система акустических сигналов с иерархической структурой.


0
Написать комментарий

    Элементы

    © 2005-2017 «Элементы»