logo
 

РУССКИЙ ЯЗЫК

ЛИТЕРАТУРА

 

ИСТОРИЯ РОССИИ

БИОЛОГИЯ

ГЕОГРАФИЯ

МАТЕМАТИКА

Если бы вам довелось оказаться в Белом доме обычным будним днем в 1804 или 1805 г., вы бы столкнулись на лестнице с необычной парой: президентом Томасом Джефферсоном, удаляющимся в свои покои на послеобеденный сон, и скачущей за ним по пятам резвой жемчужно-серой птичкой.

Это был Дик.

Хотя президент почему-то не удостоил его одним из тех затейливых кельтских или галльских имен, которые он давал своим лошадям и овчаркам, — Кухулин, Фингал, Бержер, — Дик был его любимым питомцем. «Искренне поздравляю вас с прибытием первого пересмешника, — писал Джефферсон своему зятю, когда тот сообщил ему, что рядом с их домом поселился пересмешник. — Научите детей почитать его как высшее существо в облике птицы».

Дик был одним из двух пересмешников, купленных Джефферсоном в 1803 г. В те времена они стоили дороже большинства других певчих птиц (10–15 долларов, что соответствует примерно 125 долларам сегодня) из-за богатства своего репертуара: они могли подражать не только пению всех местных лесных птиц, но и исполнять популярные американские, шотландские и французские мелодии.

Не каждый бы выбрал эту птицу в качестве друга. Вордсворт называл ее «милым пересмешником». Да, это дерзкая, бойкая птица, которая не даст вам заскучать. Но милая! Любимый звук пересмешника — резкий чхак! — больше похож на птичье ругательство, по словам одного натуралиста, напоминая нечто среднее между брезгливым фырканьем и отхаркиванием. Но Джефферсон обожал Дика за его редкий ум, музыкальность и удивительную способность к подражанию. Как писала подруга президента Маргарет Баярд Смит: «Всякий раз, когда Джефферсон оставался один, он открывал клетку и выпускал Дика. Немного полетав по комнате, пересмешник садился на столе перед президентом и ублажал его чудесными песнями. Иногда он взгромождался ему на плечо и брал еду из губ. Если президент решал вздремнуть, Дик садился на диван и убаюкивал его попурри из птичьих и человеческих мелодий».

Джефферсон считал Дика очень умной птицей. Тот умел воспроизводить пение всех птиц в округе, популярные шлягеры и даже скрип деревянной палубы корабля, на котором они путешествовали в Париж. Но Джефферсон вряд ли мог представить, что современная наука будет говорить о подражательной способности пересмешников. Оказывается, это очень редкая и затратная способность, которая требует значительных умственных ресурсов и, самое главное, дает ключ к пониманию одной из самых загадочных и сложных форм обучения — обучения через подражание, — лежащей в основе человеческого языка и культуры.



ОДНИМ ОСЕННИМ днем в аудиторию имени Лорфинка Джорджтаунского университета слетелась целая стая из 180 ученых, чтобы обменяться результатами последних исследований и новыми идеями о подражательной способности пересмешников и ее параллелях с обучением языку у людей. Эта способность предполагает умение имитировать звуки, собирать акустическую информацию и использовать ее в формировании собственного вокального продукта, что стало важной предпосылкой для развития речи. Такое вокальное научение редко встречается в животном мире и на сегодняшний день обнаружено только у попугаев, колибри, певчих птиц, птиц-звонарей, нескольких видов морских млекопитающих (таких как дельфины и киты), летучих мышей и всего одного вида приматов — людей.

Исследователей интересует, какие аспекты когниции могут быть задействованы в обучении пению у птиц. Если определять когницию как совокупность механизмов, посредством которых птица приобретает, обрабатывает, хранит и использует информацию, то обучение пению — прекрасный пример комплексной когнитивной задачи: молодая птица приобретает знания о том, как должна звучать песня, слушая опытных представителей своего вида. Она хранит эти знания в памяти и опирается на них при создании собственной песни. Ученые отмечают разительное сходство между обучением пению у птиц и обучением речи у людей, начиная с процесса подражания и практики и заканчивая задействованными при этом структурами мозга и специфическими генами. Например, у певчих птиц, как и людей, встречаются «дефекты речи», такие как заикание. А обучение пению у птиц буквально «кристаллизует» структуру мозга, позволяя нам понять неврологическую природу нашего собственного обучения.

По словам Йохана Болхёйса, нейробиолога из Утрехтского университета, человеку, далекому от мира науки, может показаться странным, что ученые сравнивают пение птиц с человеческой речью и языком. «Если мы ищем их эквивалент у животных, не логичнее ли посмотреть на наших ближайших родственников, человекообразных обезьян? — говорит он. — Но странность состоит в том, что многие аспекты речевого обучения у людей очень сходны с тем, как птицы учат свои песни. У человекообразных обезьян нет ничего подобного».



ВО ВРЕМЯ ПЕРЕРЫВА я вышла из университетского здания на улицу. Мое внимание привлек росший неподалеку небольшой развесистый кедр, больше похожий на куст, из которого доносился целый птичий хор. Холодный северо-западный ветер сдувал пожелтевшие листья с дубов и кленов и сносил в сторону редкие стайки воробьев. Других птиц видно не было. Но из гущи куста доносились то знакомые звуки «тии-кетл», «тии-кетл» каролинского кустарникового крапивника, то бодрая дробь «пью-пью-пью-твии» птицы-кардинала, которая сменялась гурканьем каролинского поползня и посвистами дрозда. Присмотревшись, я увидела между ветвями одинокую серую птичку, нахохлившуюся от холода и оттого похожую на маленький пушистый шарик. Это был североамериканский пересмешник (Mimus polyglottos, дословно «многоголосый подражатель»), один из сородичей Дика, который изливал свою душу в песне. Он замолкал на одну-две секунды, словно размышляя, что спеть дальше, и начинал новую партию.

Раньше я слышала пение пересмешников только в разгар весны, когда им нужно застолбить территорию и привлечь внимание самок своим певчим мастерством, взобравшись на самую высокую ветку. Однажды, когда солнечным апрельским днем я прогуливалась по песчаному побережью Делавэра, меня привлек уникальный концерт. В отличие от того малоприметного комочка в кустах, эта птичка бросалась в глаза. Расположившись на верхней ветви сосны, подняв клюв к небу, трепеща всем телом и аккомпанируя длинным хвостом себе в такт, крошечный певец изливал из себя страстную песню, сменяя одну мелодию за другой.

Пересмешник принадлежит семейству пересмешниковых (Mimidae), которое обитает только в Новом Свете. Во время путешествия на корабле «Бигль» Дарвин встречал пересмешников по всей Южной Америке и отзывался о них как об «энергичных, любознательных и активных птицах… своим пением превосходящих любых других птиц в этой части света».

Иногда пересмешников обвиняют в том, что те просто воруют чужие мелодии, но с музыкальной точки зрения упускают саму суть. Но на мой слух, этот делавэрский пересмешник исполнял песню каролинского кустарникового крапивника ничуть не хуже, чем Бетт Мидлер — песни сестер Эндрюс. Возможно, он действительно занимался плагиатом, бесстыдно копируя певчие пассажи у синиц, гаичек и лесных дроздов, но он вплетал их в свою песню не менее гениально, чем Шостакович — незатейливые народные мелодии в свои симфонии. Я была так зачарована, так пленена его хоровой импровизацией, что перестала выискивать знакомые мотивы и забылась. А его песня лилась и лилась, наполняя теплый весенний воздух звонкой радостью и буйством звуков.

Страстный концерт закончился так же внезапно, как и начался. Пересмешник вспорхнул с дерева и уселся на опавшую листву неподалеку, спокойный и словно умиротворенный тем, что выплеснул из себя сжигавшую его страсть.



НО ТО было весной, когда почти все птицы превращаются в виртуозных певунов, чтобы завоевать любовь партнерш или застолбить территорию. Сейчас же стояла середина ноября, дул пронизывающий ветер, птичка пряталась в кроне кедра и, должно быть, пела только для себя. Ее песня — череда коротких рефренов, повторяющихся по четыре-пять раз, — казалась бесконечной.

Сколько мелодий может храниться в головном мозге этой птички, по размеру в тысячу раз меньше человеческого? Откуда вообще берутся эти мелодии? И почему эта птица развлекает себя, спрятавшись в гуще кустарника?

«Люди тоже любят попеть, когда моются в дýше», — замечает Лорен Райтерс из Висконсинского университета, специалист по птичьему пению и один из участников конференции в Джорджтаунском университете.

Эта птица явно потратила огромное количество времени и сил на выучивание своего репертуара. Многие люди считают, что вокальные способности и сами мелодии передаются птицам по наследству. Но певчие птицы проходят точно такой же процесс вокального научения, что и люди: они слушают взрослых, экспериментируют, тренируются и оттачивают свои навыки, как дети, которые осваивают музыкальный инструмент.

Это одна из причин, почему 180 исследователей, собравшихся в тот ноябрьский день в аудитории имени Лорфинка, испытывают острый интерес к этой теме. Некоторые из наших самых сложных навыков, связанных с языком, речью, музыкой, мы приобретаем так же, как птицы, с помощью похожего процесса подражания.

«Изучая вокальное обучение у птиц, включая тех, которые могут имитировать человеческую речь, таких как попугаи, — объясняет нейробиолог Эрих Джарвис, — мы можем узнать, какие нейронные пути, гены и типы поведения отвечают за эту ключевую способность».



ВСЕ птицы издают звуки. Они ухают, свистят, каркают, воют, чирикают и заливаются ангельскими трелями. Так они подают сигналы тревоги и узнают членов семьи, друзей и врагов. С помощью песен они охраняют свою территорию, помечая и ограждая ее, и привлекают противоположный пол.

Как правило, звуки бывают короткими, простыми, врожденными (как плач или смех у людей) и используются обоими полами для самовыражения. Песни отличаются от звуков тем, что они более длинные и сложные и относятся к числу приобретаемых навыков. В тропических регионах песни обычно поют и самцы, и самки; в умеренном климате — в основном самцы, причем только в период размножения. Тем не менее между звуками и песнями нет четкого разграничения и существует множество исключений. Вороны издают зов, попадающий в десять разных категорий: боевой клич, выражение недовольства, призыв собраться, выпрашивание, оповещение, дуэт, и некоторые из них не врожденные, а приобретенные. Чтобы еще больше усложнить дело, скажем, что звуки черношапочной гаички по сложности намного превосходят двухтоновую песню большой синицы.

Между тем пение у птиц — это нечто особенное. «Звуковое общение почти у всех животных, которые его используют, инстинктивно по своей природе, — говорит Джарвис, исследователь из Университета Дьюка, занимающийся изучением вокального научения у птиц. — Они рождаются, уже умея издавать соответствующие крики и звуки». Эти вокальные навыки или получаются при рождении, или приобретаются путем импринтинга (запечатления), как блеяние у овец. «В отличие от этого, вокальное научение затрагивает умение слышать и распознавать звуки и затем, с помощью мышц гортани или сиринкса, в точности их воспроизводить, — объясняет Джарвис, — будь то звуки речи у людей или музыкальные ноты у птиц».

Около половины всех птиц на планете относятся к певчим — всего около 4000 видов. Их песни варьируются от меланхоличного невнятного бормотания лазурных сиалий и сороканотных арий воловьих птиц до длинных, витиеватых песен камышовок-барсучков, флейтоподобных мелодий дроздов-отшельников и удивительных дуэтов бурохвостых кустарниковых крапивников.

Птицы знают, где петь и когда. На открытом пространстве звук лучше всего распространяется на высоте пары метров над растительностью, поэтому птицы поют, усевшись повыше, чтобы уменьшить помехи. Те, кто поет на лесной подстилке, используют тоновые звуки и более низкие частоты по сравнению с теми, кто поет в кроне деревьев. Некоторые исполняют свои серенады на частотах, отличных от частот жужжания насекомых и гула дорожного движения. Птицы, живущие вблизи аэропортов, на рассвете поют раньше, чем обычно, до того как начнется интенсивный рев самолетов.



В СТИХОТВОРЕНИИ «Ода наблюдению за птицами» Пабло Неруда спрашивает:


Как из горлышка,

Что тоньше пальца,

Изливается столь мощный водопад песни?



Птицы получили этот дар благодаря одному удивительному изобретению природы.

Их уникальный музыкальный инструмент называется сиринкс — по имени нимфы, которую Пан, древнегреческий бог полей, стад и плодородия, превратил в тростниковую свирель. Ученые долго выясняли детали, поскольку сиринкс находится глубоко в груди птиц, где трахея разделяется надвое, обеспечивая бронхи воздухом. Только в последние годы с появлением магнитно-резонансной и микрокомпьютерной томографии исследователи наконец-то сумели воссоздать трехмерное изображение этого органа в действии.

Эти новейшие технологии представили нашему взору удивительную структуру. Она состоит из тонких хрящевых стенок и двух мембран по обеим сторонам сиринкса, которые под действием потока воздуха вибрируют с высочайшей скоростью, создавая два независимых источника звука. Особо одаренные певчие птицы, такие как пересмешники и канарейки, могут вибрировать каждой мембраной по отдельности, издавая одновременно два разных, гармонически не связанных тона — низкочастотный звук слева, высокочастотный звук справа — и менять громкость и частоту каждого звука с головокружительной скоростью, производя одни из самых акустически сложных и разнообразных вокальных звуков в природе. (Это очень необычная способность. Например, когда говорим мы, высота тона и гармоника наших вокализаций меняются в одном направлении.)

Вся эта сложная структура управляется крошечными, но мощными мышцами. Некоторые певчие птицы, например европейские скворцы и зебровые амадины, могут сокращать и расслаблять эти звуковые мышцы со скоростью быстрее миллисекунды — это более чем в сто раз быстрее, чем моргание человеческого глаза. Такая способность к скоростному сокращению мышц обнаружена только у нескольких видов животных, в том числе в трещотке гремучих змей. Американский крапивник, маленькая рыжевато-коричневая птичка, известная своими переливчатыми трелями, издает до 36 нот в секунду — слишком быстро для того, чтобы наши уши и мозг были в состоянии это воспринять. А некоторые птицы могут манипулировать своим сиринксом, чтобы имитировать человеческую речь.

Птицы с более развитой мускулатурой сиринкса, как правило, воспроизводят более сложные песни. У многоголосого пересмешника из кроны того кедра семь пар мышц, что позволяет ему выполнять сложнейшие вокальные упражнения — семнадцать, восемнадцать, девятнадцать песен в минуту без видимых усилий. Время от времени ему лишь нужно делать короткие вдохи, чтобы пополнить запас воздуха.

Но сиринкс — это всего лишь инструмент для исполнения этой фантасмагорической песни. Сама песня берет свое начало и развивается в мозге. Сложная сеть, охватывающая несколько областей мозга, посылает нервные сигналы в каждую из звуковых мышц, координирует нервные импульсы, поступающие из левого и правого полушарий мозга к мышцам в обеих частях сиринкса, и создает в каждой из них правильный воздушный поток, необходимый для воспроизведения сотен различных музыкальных фраз.

И у пересмешника все это получается легко и изящно.

Только представьте, насколько это сложно. Чтобы повторить фразу, например, на немецком или португальском языке, вам нужно внимательно прислушаться к человеку, который ее произносит. Точно расслышать сказанное не так-то просто, объясняет психолог из Калифорнийского университета в Сан-Диего Тим Джентнер орнитологам из Джорджтауна, особенно если вы находитесь на вечеринке или на шумной улице. Вам нужно вычленить фразу из какофонии звуков, что на научном языке называется «выделением потока». Между тем птицы постоянно вынуждены общаться в условиях такого хаоса, особенно в периоды интенсивного пения, например по утрам. «Многие птицы — социальные существа; они общаются в сравнительно больших группах, — говорит Джентнер. — В этой звуковой какофонии присутствует масса бесполезных сигналов, поэтому птица должна уметь выхватить те акустические потоки, которые несут важную информацию».

Далее, вычленив целевую фразу из окружающего шума, вы должны держать ее в уме до тех пор, пока ваш мозг не преобразует череду звуков в набор двигательных команд. Он отправляет их в вашу гортань в надежде, что та воспроизведет похожую серию звуков. Но с первого раза редко удается точно воссоздать фразу. Вы слышите свои ошибки, исправляетесь и пробуете снова. Если вы хотите запомнить предложение, вам нужно повторить его достаточно много раз, чтобы в мозге сформировались устойчивые нервные пути. А если вы хотите запомнить его на всю жизнь, вам нужно поместить его в надежную долгосрочную память.

Пересмешники справляются со всем этим превосходно. Доказательство тому — в сонограммах и спектрограммах. Это визуальные презентации звука (где по вертикальной оси представлена частота или высота, по горизонтальной оси — время), которые ученые используют для выявления тончайших различий в птичьих песнях. Сравнение сонограмм оригинальных песен с их аналогами в исполнении пересмешника показывает, что тот имитирует песни поползней, дроздов и козодоев почти с идеальной точностью. Ученые обнаружили, что при имитации пения птицы-кардинала пересмешник имитирует даже характер ее мышечных движений. Если ноты в оригинальной песне выходят за пределы его обычного диапазона частот, он заменяет ноту или пропускает ее, удлиняя другие, чтобы соответствовать образцу по общей длительности. А если он сталкивается со слишком быстрым чередованием нот, как у канареек, он группирует ноты и делает паузы для вдоха, при этом сохраняя общую продолжительность песни. Возможно, дрозды и козодои сразу заметят подделку, но лично я не услышала никаких отличий.

Разумеется, североамериканский многоголосый пересмешник — не единственный гениальный подражатель в птичьем царстве. Представитель того же семейства пересмешниковых (Mimidae), коричневый кривоклювый пересмешник, по некоторым сведениям, может имитировать в десять раз больше песен, чем его более знаменитый собрат, хотя и не с такой точностью. Обыкновенные европейские скворцы также обладают замечательной способностью к подражанию, как и соловьи, которые способны воспроизвести 60 различных песен, прослушав их всего несколько раз. Болотные камышовки известны своими экстравагантными попурри из мелодий более чем ста других видов. Эти попурри представляют собой дикую мешанину из песен европейских птиц, выученных камышовками на местах гнездования, а также песен их африканских собратьев, в основном из Уганды, где камышовки проводят зиму. По их репертуару — песни боранской цистиколы, винной горлицы, сорокопута-брубру — можно воссоздать акустическую карту их африканских путешествий.

Еще один известный вор чужих звуков — лирохвост. Один натуралист рассказывал, как однажды во время прогулки в австралийском лесу наткнулся на «крупную коричневую птицу, похожую на домашнюю курицу, которая лаяла, как собака». Умнейший траурный дронго умеет имитировать сигналы тревоги не только пегих дроздовых тимелий, но и множества других видов птиц, и даже млекопитающих, и пользуется этой уловкой, чтобы воровать у трудолюбивых добытчиков еду.

Есть и другие истории: о снегире, натренированном исполнять гимн «Боже, храни Короля», о кошачьем пересмешнике, имитировавшем стук сапог (вероятно, он научился этому во время погребальных церемоний на соседнем кладбище), и о хохлатом жаворонке в южной Германии, который подражал четырем видам свиста, с помощью которых местный пастух подавал команды своим собакам. Он воспроизводил их с такой достоверностью, что собаки мгновенно подчинялись его приказам «Вперед!», «Фас!», «Стоять!» и «К ноге!». Впоследствии эти свисты переняли и другие жаворонки, сделав эти фразы крылатыми, вероятно к большой досаде местных овчарок.

Некоторые птицы обладают исключительным даром к подражанию человеческой речи. Один из таких видов — африканский серый попугай, коротко — жако. Также к числу признанных птичьих Цицеронов и Черчиллей относятся майны и какаду. Предположительно, в семействах врановых и попугаевых есть и другие виды, способные имитировать человеческую речь. Так, однажды в журнале New Yorker было опубликовано сообщение, что «после нескольких недель упорного молчания попугайчик, живущий в округе Уэстчестер, наконец-то заговорил. Его первыми словами было: „Да говори же ты, черт побери, говори!“»

Имитация человеческих звуков — очень непростая задача для птиц. Мы произносим гласные и согласные с помощью губ и языка, которые признаны одними из самых гибких, податливых и неутомимых частей человеческого тела. Но воссоздать нюансы речи, если у вас нет губ, а язык не предназначен для артикуляции звуков, куда сложнее. Это может объяснять, почему всего несколько видов птиц способны овладеть этим навыком. Попугаи отличаются от других птиц тем, что для генерации криков они используют язык и, следовательно, могут манипулировать им для артикуляции гласных звуков, что, вероятно, и лежит в основе их удивительного речеподражательного таланта.

Африканские серые попугаи — главные говоруны в птичьем мире, и, пожалуй, самый известный среди них — попугай по имени Алекс, прославившийся благодаря работе с Айрин Пепперберг. Алекс мог отвечать на разнообразные чередующиеся вопросы о предметах почти с идеальной точностью. Например, если ему показывали зеленый деревянный квадрат, он отвечал, какого цвета этот предмет, какой формы и, потрогав клювом, из чего он сделан. Он схватывал смысл фраз, которые часто слышал в лаборатории, таких как «Внимание!», «Успокойся!» и «Ну все, я пошел. Увидимся завтра».

Сородичи Алекса не менее говорливы. Я знаю одного африканского серого попугая по имени Трокмортон, который произносит свое имя с дикторской безупречностью. Названный в честь человека, служившего посланником королевы Шотландии Марии Стюарт (и повешенного в 1584 г. за участие в заговоре против королевы Елизаветы I), Трокмортон владеет широчайшим репертуаром бытовых звуков, включая голоса членов семьи — Карин и Боба, чем он никогда не преминет воспользоваться в своих интересах. Когда он хочет позвать Карин, он часто использует голос Боба, который «невозможно отличить от настоящего». Он также прекрасно имитирует звонки мобильных телефонов. Одно из его любимых развлечений — вызвать Боба из гаража ложным звонком мобильного и, когда тот вбежит в комнату, «ответить» на звонок его голосом: «Алло! Угу… угу…угу…» И в конце «разговора» издать звук гудка конца связи.

Трокмортон передразнивает Карин звуками «буль-буль», когда та пьет воду из бутылки, и хлюпает, как Боб, когда тот усердно дует на горячий кофе. Он умеет лаять, как старый терьер джек-рассел, умерший девять лет назад, а также как нынешний домашний питомец, миниатюрный шнауцер. «Иногда они вместе устраивают такой дружный концерт, что наш дом напоминает псарню, — говорит Карин. — Причем никто из гостей не может отличить, где лает настоящая собака, а где — попугай». Однажды Боб сильно заболел, после чего Трокмортон пополнил свой репертуар звуками сморкания, чихания и кашля. В другой раз Боб вернулся из деловой поездки с острым расстройством пищеварения, и следующие полгода Трокмортон с удовольствием имитировал рвотные позывы. А одно из его любимых словечек, выученных у Боба, — раскатистое «деррррьмо».

Оказалось, что попугаи могут учиться ругательствам друг у друга. Недавно сотрудник Австралийского музея и натуралист в одном лице сообщил, что ему поступило несколько звонков от людей, которые слышали, как какаду бранятся и сквернословят в дикой природе. Орнитолог предположил, что дикие птицы могли научиться этому у домашних какаду и других попугаев, которые сбежали из неволи и присоединились к стае, распространив свои знания среди диких сородичей. Если это действительно так, то это может служить замечательным примером культурной передачи.



И ВСЕ ЖЕ БОГАТСТВО и точность подражательных песен пересмешника — это настоящее чудо. Песня пересмешника может включать до 20 имитаций звуков и песен в минуту — поползней, зимородков, виргинского красного кардинала, пустельги и даже пронзительный голодный писк «сиип-сиип» птенцов своего же вида. Многоголосый пересмешник из дендрария Арнольда в Бостоне умел имитировать 39 птичьих песен, 50 других птичьих звуков, а также кваканье лягушек и стрекот сверчков. Зачастую место обитания этой птицы можно определить по его песням: они настолько уникальны, что доля одинаковых песенных паттернов у особей в пределах одной популяции может не превышать 10 %. Описывая подражательное мастерство пересмешника, известный орнитолог Эдвард Хоуи Форбуш отбросил всякую научную объективность и прославлял эту птицу как «певчего короля», способного затмить «целый пернатый хор». Неудивительно, что индейцы Южной Каролины называли его Ченконтлатолли — «четырестаязыким». Если это и преувеличение, то совсем небольшое. Пересмешники в среднем имитируют около 200 песен разных видов. Мой знакомый орнитолог Дэн Бикер заметил, что к концу весны различить чужие мотивы в песне пересмешника становится гораздо проще, чем в начале. «В начале сезона они поют слишком надрывно и сумбурно, — говорит он. — Но постепенно, по мере того как они слушают окружающие звуки, практикуются и совершенствуют свое исполнение, вы начинаете четко различать — вот песня тауи, вот коленца синицы, вот шум грузовика, вот звонок телефона».



НО ЗАЧЕМ этому существу уделять столько времени и сил подражанию голосам других живых видов и даже совершенно случайным звукам, остается загадкой. Например, траурные дронго используют звукоподражание с вполне конкретной воровской целью. Но как насчет пересмешника? Гипотеза с изящным названием «Красавчик Жест» предполагает, что самцы перелетают с места на место и имитируют песни разных видов, чтобы создать у потенциальных конкурентов впечатление, будто эта территория уже заселена множеством территориальных самцов. Эта гипотеза получила название в честь главного героя одноименного голливудского фильма, где Красавчик Жест (в исполнении Гэри Купера) в одиночку защищает форт от атаки арабов, прислонив своих раненых и мертвых товарищей к парапету и перебежками стреляя с разных стен, чтобы атакующие подумали, будто форт хорошо защищен.

Некоторые считают, что вокальное подражательство у птиц ближе к мимикрии Бейтса — так называют форму внешнего сходства, когда один съедобный вид имитирует несъедобный (например, безвредные виды, такие как жук или муха, имитируют цвет и узор пчелы, чтобы предупредить будущих хищников: «Съешь меня — ужалю»). Австралийские вороны-свистуны подражают звукам гнездовых мародеров, таких как лающая иглоногая сова и кукушечья иглоногая сова, — вероятно, чтобы запутать сов с определением добычи. Но это не объясняет, почему вороны-свистуны имитируют множество других звуков. Еще одна гипотеза гласит, что пересмешники расширяют свой певческий репертуар, чтобы угодить дамам. Кто знает? Но каковы бы ни были истинные причины, этот талант не становится менее удивительным.



ЕЩЕ В 350 Г. ДО Н. Э. Аристотель заметил, что пение птиц — не врожденный дар. «Если птиц в раннем возрасте удалить от родителей, так что они не будут слышать их песен, а только пение других птиц, они будут петь иначе, чем их сородичи». Дарвин также знал, что у птиц есть певческий инстинкт, как у нас — речевой, но они разучивают свои песни так же, как мы учимся говорить. Он считал, что птицы, как и люди, передают свои песни из поколения в поколение, формируя региональные диалекты. Однако в 1920-х гг. распространилась идея (вероятно, под влиянием Б. Ф. Скиннера, считавшего, что многие модели поведения, даже приобретаемые, детерминированы от рождения), что пересмешники рождаются с уже готовым песенным репертуаром. Как писал орнитолог Джон Пол Вишер в журнале Wilson Bulletin: «Пересмешник не подражает песням сознательно, но воспроизводит с превосходным мастерством те многообразные мелодии, которые заложены в его памяти от рождения».

Чтобы разобраться в этой дилемме — природа против воспитания, — орнитолог Амелия Ласки в конце 1930-х гг. решила собственноручно вырастить пересмешника. Она была увлеченным натуралистом из разряда тех, которые, как выразился один писатель, «могут днями напролет не сводить глаз с птичьего гнезда». Одним августовским утром она отправилась в парк в пяти милях от дома, украла из гнезда птенца-пересмешника и взяла его к себе на воспитание. Птенцу по имени Хани было девять дней от роду. Как и президентский любимец Дик, Хани вырос в умную, самоуверенную птицу и прожил 15 лет. Он начал демонстрировать певческий голос, когда ему исполнилось всего четыре недели. «В течение десяти минут он пел с закрытым клювом — издавал какие-то неразборчивые пощелкивания и посвисты, попытки подражания голосам других птиц пока отсутствовали, — написала Ласки. — Затем, постепенно, он начал очень тихо, почти „шепотом“, напевать свои собственные песни — смесь птенцового писка и щебетания, при этом очень изысканные, мягкие, притягательные и невероятно нежные в своих каденциях».

К четырем с половиной месяцам песни Хани стали перемежаться со свистами, трелями, пощелкиваниями и щебетом птиц, которых он слышал во дворе дома: пушистый дятел, каролинский кустарниковый крапивник, голубая сойка, виргинский кардинал, виргинская куропатка, скворец. В первый певческий сезон очередной сеанс его пения нередко запускали разнообразные бытовые звуки, особенно шум пылесоса. По мере приближения весны его песни становились все громче, все разнообразнее и продолжительнее: он начинал в полшестого утра и пел весь день. «Порой кажется, что у меня живет не один питомец, а целый вольер щебечущих птиц», — писала Ласки.

В девять месяцев Хани решился на первое прямое подражание, мгновенно отреагировав на щебетание острохохлой синицы собственным «пето-пето-пето». Постепенно он добавил в свой репертуар десятки птичьих звуков и песен (особенно ему нравился крик золотистого дятла «уика-уика»), а также завывание работающей внизу стиральной машинки, звук свистка почтальона и свист мистера Ласки, которым тот подзывал собаку. Некоторые песни он пел непродолжительное время, но потом исключал из своего репертуара, обычно до следующей весны. Одним июньским днем Амелия Ласки насчитала за 16 минут певческой импровизации 143 разные песни и множество звуков, которые принадлежали как минимум 24 видам птиц, в среднем по девять в минуту.



ТАКОЙ ПРОЦЕСС вокального научения считается сложным, или «продвинутым», поскольку он похож на наш и осуществляется посредством слушания, подражания и практики. Недавно ученые сумели узнать более интересные подробности о вокальном научении у птиц — конкретно у маленькой общительной птички из Австралии под названием зебровая амадина.

У дельфинов и китов также практикуется продвинутое вокальное научение, но по понятным причинам их трудно изучать в лабораторных условиях. «В идеале, — говорит биолог Чип Куинн, — модель для исследования любого вида обучения должна иметь не больше трех генов, играть на виолончели или хотя бы декламировать классическую греческую поэзию и делать это при помощи десяти крупных, окрашенных в разные цвета и потому легкоузнаваемых нейронов. Попробуй найди такую!»

Хотя зебровая амадина не совсем соответствует этим требованиям, она как нельзя лучше подходит для лабораторных исследований. Получившие свое название из-за черно-белых полосок на горле, зебровые амадины легко размножаются, быстро вырастают и достигают половой зрелости, а главное, не прекращают своих концертов даже в неволе. Молодые самцы зебровых амадин выучивают одну-единственную любовную песню у своего отца или других самцов уже в первые 90 дней после вылупления и затем поют ее на протяжении всей жизни. «Поскольку манипулировать нейронами, задействованными в вокальном научении у людей, непрактично и неэтично, — говорит Ричард Муни, нейробиолог из Университета Дьюка, — амадины могут служить ученым хорошей заменой, позволяя нам детально изучить механизмы, лежащие в основе этого относительно сложного типа обучения, начиная с отдельных этапов этого процесса и заканчивая генами, которые всем этим управляют».



ПТЕНЕЦ ЗЕБРОВОЙ амадины начинает свой путь к зрелому пению точно так же, как мы идем к развитой речи: он слушает.

Кстати, у птиц есть уши. Не такие мясистые внешние ушные раковины, как у нас, а просто крошечные отверстия под перьями по обеим сторонам головы. Когда птенец слушает песню, звуковые волны проникают в ушные отверстия и заставляют вибрировать волосковые сенсорные клетки. У птиц плотность рецепторных клеток в десять раз больше, чем у нас, и они гораздо более разнообразны, что позволяет птицам воспринимать высокочастотные звуки, находящиеся за пределами нашего слухового диапазона, а также чутко улавливать тихое шуршание насекомых в листве или почве. (Мало того, если слуховые рецепторы птиц повреждаются в результате болезни или воздействия громких звуков, таких как бьющая по ушам музыка во время рок-концерта на крытом стадионе, они могут регенерироваться. А наши рецепторы — нет.) Сигналы от этих волосковых рецепторов поступают в сенсорные нервы в стволе мозга и передаются в слуховые центры переднего мозга, где нейроны формируют слуховую память.

В первые две недели жизни птенец сидит в гнезде и слушает пение своего учителя, как правило отца. Он молчит и впитывает окружающие звуки, как человеческий ребенок. Пока он не пытается повторить песню, а просто запоминает — у него в голове формируется ее ментальный образ, или «шаблон».

Когда он слушает, в его мозге активно формируются нейронные сети. Постепенно эти сети превращаются в сложную констелляцию из семи отдельных, но связанных между собой областей. Это и есть специализированная нейронная певчая система. У птенцов, которые еще не начали петь, эти отделы мозга очень малы. Но в течение следующих недель и месяцев их объем, а также количество и размер нервных клеток в них значительно увеличиваются.

В одном из семи отделов — верхнем вокальном центре — специализированные клетки улавливают мельчайшие различия между звуками, включая миллисекундные различия в длительности нот, и активируются только тогда, когда ноты попадают в строго определенный узкий диапазон. Мы, люди, используем аналогичный механизм распознавания образов — так называемое категориальное восприятие, чтобы обнаруживать тонкие звуковые различия в языке, например между «ба» и «па».

К тому времени, когда молодая птица делает первую попытку воспроизвести песню, в ее головном мозге уже заложен образец песни учителя, закрепленный в небольших популяциях высокоселективных нейронов, распределенных по всей певчей системе.



В ДИКОЙ ПРИРОДЕ птенец зебровой амадины слышит вокруг себя песни множества разных видов, как и птенец пересмешника. Потенциально он может усвоить любую мелодию, однако заучивает только знаковую песню своего вида. Оказывается, из всех звуков внешнего мира, которые поступают в мозг молодой птицы, постоянный нейронный след могут сформировать только те, которые присущи ее виду. Это идеальный пример переплетения генов и опыта.

Когда птенец зебровой амадины впервые слышит песню своего вида, его пульс учащается так же, как при выпрашивании еды. Это заложено в генах. Постепенно песня учителя, которую он слышит, моделирует его растущий мозг: соответствующие каналы — те, которые настроены на видовую песню, — превращаются в мощные реки, связи между нейронами в этих нервных путях становятся «шире и прочнее», в то время как мелкие притоки — мелодии, не входящие в его генетическое наследие, — тихо исчезают.

У этого открытия — что многие молодые птицы способны выучить почти любую песню, которую слышат, но обладают генетическим шаблоном, предрасполагающим к выучиванию видовой песни, — есть параллели и в человеческом мире. Маленькие дети обладают замечательной способностью выучить любой из 6000 человеческих языков без формального обучения, откуда следует, что мы генетически предрасположены к изучению языков. Однако мы выучиваем только один язык или несколько языков в зависимости от окружающей нас языковой среды, что подчеркивает ключевую роль опыта в этом процессе.

Если у молодой птицы нет учителя, ее песня либо вообще не похожа на оригинал, либо представляет собой некую отдаленную версию. Птицы, которые в детстве не слышали пения старших, как правило, исполняют очень упрощенные, «недоразвитые» варианты видовой песни. У людей мы видим то же самое. Дети с нормальным слухом, которые выросли без общения с людьми, вместо нормальной человеческой речи развивают специфические вокализации.

Еще одна важная особенность зебровых амадин: окно научения открыто у них лишь ограниченный период времени. Молодая птица может выучить видовую песню только в течение этого срока. По достижении определенного возраста это окно закрывается, и нейроны в соответствующих отделах мозга перестают воспринимать новую информацию. Ответ на вопрос, почему так происходит, может дать ключ к пониманию нашей собственной способности к обучению — и ее ограничений.

Нейробиолог Сара Лондон из Чикагского университета предлагает возможное объяснение: «Усвоение песни учителя меняет мозг молодой птицы таким образом, что влияет на его будущую способность учиться», — говорит она. Проведенное ею исследование показало, что молодые птицы легко воспринимают песню учителя, пока не достигнут 65-дневного возраста. Затем их способность к обучению словно отключается, после чего их пение остается неизменным до конца жизни. В то же время молодые птицы, изолированные от пения старших, способны учиться даже в возрасте старше 65 дней. Вероятно, восприятие пения другой птицы меняет экспрессию ответственных за обучение генов через «эпигенетические» механизмы; в данном случае, говорит Лондон, через действие гистонов — белков, которые покрывают ДНК и участвуют в регуляции экспрессии отдельных генов.

У таких птиц, как пересмешник, канарейка и какаду, окно научения остается открытым намного дольше, практически на протяжении всей жизни, поэтому они могут запоминать новые песни и звуки даже во взрослом возрасте. Хотя взрослым птицам обучение дается сложнее, чем молодым.

Мы, люди, также способны учиться всю жизнь. И, как и пересмешникам и канарейкам, по мере взросления изучение языка дается нам все с бóльшим трудом. Дети учат языки с невероятной скоростью. В первые два-три года жизни они могут без особых усилий овладеть двумя и даже тремя языками без акцента на уровне носителей. Но после полового созревания выучить иностранный язык и говорить на нем без акцента становится гораздо труднее. Часть наших нейронных сетей окончательно формируется в детстве — и не беспричинно. Если бы наш мозг постоянно перестраивался и менялся, он не был бы ни стабильным, ни эффективным. Мы бы могли выучить всё, но не помнили бы ничего. Тем не менее разве не было бы замечательно иметь возможность в любой момент распахнуть окно научения — например, чтобы овладеть урду в 60 лет? На мой взгляд, способность пересмешника запомнить и воспроизвести песню дрозда или гаички в трех-четырехлетнем возрасте вполне сопоставима со способностью беби-бумеров свободно заговорить на кантонском.



НА ВТОРОМ ЭТАПЕ обучения птенец зебровой амадины начинает исследовать возможности своего голоса. Поначалу он издает совершенно случайные звуки, слабые, дрожащие, писклявые и скрипучие, такие как издавал малыш Хани. Точно так же начинающий скрипач пробует свой инструмент. Но постепенно связи между верхним вокальным центром и моторными отделами мозга усиливаются, обеспечивая молодой птице все больше контроля над сиринксом. Примерно в течение недели птенец учится координировать обе стороны сиринкса и начинает воспроизводить узнаваемые слоги, хотя и в произвольном порядке. Он просто берет все звуки, которые слышал и запомнил, и повторяет их вперемешку. Эти ранние усилия называются подпесней и аналогичны стадии лепета у человеческих детей. «Играя» со своим голосом, дети и птенцы учатся контролировать мышцы, необходимые для развития речи и пения. Ученые обнаружили, что в певчем нейронном контуре зебровых амадин есть специальный участок, отвечающий за подпесню и отличный от того, что в дальнейшем используется для воспроизведения зрелой песни. Этот участок носит труднопроизносимое название латерального магноцеллюлярного ядра нидопаллиума.

Переход к образцовой видовой песне занимает следующие несколько недель и месяцев, на протяжении которых новичок тысячи и даже сотни тысяч раз повторяет отдельные слоги и комбинации слогов. Он слышит свои ошибки и исправляет их, добиваясь того, чтобы его исполнение в точности соответствовало зафиксированному в памяти образцу. Хорошее исполнение вознаграждается выбросом «гормонов удовольствия», таких как дофамин и опиоиды. Дофамин побуждает птицу петь еще и еще, а опиоиды обеспечивают вознаграждение за правильное исполнение: чем исполнение ближе к образцу, тем выше удовольствие.

По-видимому, у птиц, как и у людей, важную роль в процессе обучения играет сон. Все больше исследований подтверждает, что человеческий мозг продолжает процесс обучения новому двигательному навыку даже после окончания активной тренировки, особенно во время последующего сна. Это может быть справедливо и для птиц. Зебровые амадины практикуются днем и спят ночью. После прослушивания песни учителя нейроны в певческих отделах мозга ученика демонстрируют всплески активности и во время сна. При этом паттерн активности нейронов отражает порядок освоения фрагментов песни. После сна качество пения у молодых птиц немного снижается, но по мере практики снова улучшается. Удивительно, но чем сильнее падает качество пения утром, тем больше оно совершенствуется в течение дня.



КРАСОТА ПЕСНИ напрямую зависит и от того, кто находится рядом с молодой птицей. Самцы зебровых амадин исполняют два вида песен — направленную и ненаправленную. Когда молодой самец поет в одиночестве, он использует ненаправленное пение, предназначенное для тренировки и общения с другими птицами. Но, если рядом есть самка, он старается проявить все свое вокальное мастерство, повторяясь вновь и вновь. Даже если молодой самец поет пока достаточно плохо, он пытается показать лучшее, на что способен.

«Я слушаю эти два варианта пения — направленную и ненаправленную песню — десятки лет и так и не научился их различать, — говорит Ричард Муни. — Но самки, по всей видимости, прекрасно отличают один от другого. И предпочитают, когда пение самцов максимально точно соответствует стереотипному образцу… Очевидно, в птичьем пении есть много того, что человеческие уши не в состоянии оценить».

Исследования со сканированием мозга, проведенные Эрихом Джарвисом и его коллегами, показали различия в паттернах мозговой активности, когда одинокий самец исполняет ненаправленную песню и когда он поет направленную песню для своей потенциальной партнерши. В первом случае активизируются нервные пути, отвечающие за вокальное научение, вокальный самоконтроль и вокальный моторный контроль. (То же самое происходит, когда он поет в присутствии другого самца.) Но во время любовной песни активизируются только нервные пути, отвечающие за вокальный моторный контроль. Отсюда вытекает поразительное предположение: психическое и когнитивное состояние самца меняется, когда он знает, что его оценивают.

Матери зебровых амадин помогают своим сыновьям учиться имитировать песню отца, подавая различные визуальные сигналы, например машут крыльями или распушают перья.

Все это служит убедительным доказательством того, что обучение у птиц носит социальный характер и опирается на социальные сигналы, как и у людей. Так, человеческие дети не реагируют на особей противоположного пола, но совершенно точно начинают активнее и качественнее лепетать в присутствии своих матерей.



ПРИМЕРНО ПОСЛЕ одного-двух миллионов повторений, проб и ошибок молодая птица начинает воспроизводить поразительно точную версию песни своего учителя. Эта песня «кристаллизует» сложную систему нервных путей в головном мозге, которая, однако, не статична. У некоторых певчих птиц, таких как канарейки, которые в каждом новом сезоне размножения осваивают новые песни, верхний вокальный центр обратимо меняется в размерах в зависимости от сезона: увеличивается весной и уменьшается в конце лета. Поначалу ученые предполагали, что эти изменения вызваны образованием новых связей между нейронами. Но затем Фернандо Ноттебом и его коллеги обнаружили, что в действительности птичий мозг пополняет певчий контур новыми нейронами. «Это привлечение новых нейронов — часть процесса обновления нейронов, непрерывно протекающего в верхнем вокальном центре», — говорит Ноттебом. Ученые маркировали нервные клетки с помощью белков, заставляющих их светиться зеленоватым светом, чтобы в реальном времени наблюдать за тем, как нейроны мигрируют в верхний вокальный центр и образуют синаптические связи с другими нейронами по мере того, как птица учит новую песню. От чего именно зависит миграция нейронов, остается одной из загадок, над которой ломают головы ученые. Пока известно одно: этот необыкновенный вид «нейрогенеза» общий для всех позвоночных, включая человека.

ДАРВИН СПРАВЕДЛИВО ПИСАЛ, что пение птиц демонстрирует «ближайшее сходство с языком». Птицы и люди не только учатся пению и речи посредством аналогичного процесса, но и обладают «окнами» научения, когда мозг наиболее легко овладевает новыми навыками. У тех и других родитель или другой учитель помогает обучению. И хотя пение птиц по сложности не может сравниться с синтаксисом человеческого языка, некоторые из их элементов очень похожи.

Новая гипотеза Сигеру Миягавы и его коллег предполагает, что человеческий язык возник в результате слияния мелодичных компонентов птичьего пения и более утилитарных, богатых содержанием типов коммуникации, используемых другими приматами. «Это случайное слияние и привело к рождению человеческого языка», — утверждает Миягава, лингвист из Массачусетского технологического института. По мнению Миягавы, у человеческого языка два слоя: «лексический», несущий основную содержательную нагрузку (подобно виляющему танцу у пчел или выкрикам приматов), и «экспрессивный», более изменчивый и напоминающий мелодичное пение птиц. Миягава не утверждает, что птичье пение в буквальном смысле породило человеческий язык; эти две коммуникативные системы эволюционировали не от общего предка. Но где-то 80 000 или даже 50 000 лет назад эти два коммуникативных подхода слились и привели к эволюции языка в той форме, в которой мы его видим сегодня. «Да, человеческий язык уникален, — говорит Миягава, — но у двух его составляющих есть истоки в животном мире. Согласно нашей гипотезе, они слились только в человеческом языке». Если это правда, то остается ключевой вопрос: как это произошло? Как бы то ни было, мне нравится мысль о том, что выразительность и экспрессивность нашего языка может быть каким-то образом связана с мелодичностью птичьих песен.

Есть и более объективные биологические доказательства, подтверждающие слова Дарвина о близком родстве птичьего пения и человеческого языка: птицы и люди используют для вокализации аналогичные нейронные системы в головном мозге. В нашем мозге есть области, сходные с птичьими: область Вернике, отвечающая у нас за восприятие речи, соответствует области восприятия песен у птиц, а наша область Брока, управляющая генерацией речи, похожа на их область генерации пения. Но что действительно похоже в человеческом и птичьем мозге — и не встречается у видов, у которых нет вокального научения, — так это наличие областей генерации слов/песен и нервных путей, соединяющих области восприятия слов/песен с моторными областями, контролирующими их генерацию. Благодаря этим путям с миллионами нейронных связей мозг способен слышать звуки и в точности их воспроизводить.

«Если поведение и нервные пути похожи, — говорит Джарвис, — значит, сходство должно быть и в лежащих в основе генах». И действительно, в своем докладе на конференции в Джорджтаунском университете Джарвис сообщил, что масштабный международный проект по секвенированию геномов 48 видов птиц обнаружил в областях человеческого и птичьего мозга, участвующих в имитации звуков, говорении и пении, набор из более чем 50 генов, которые регулярно меняют свою активность. При этом такая изменчивость активности генов не была обнаружена у птиц, не имеющих вокального научения (таких как голуби и перепела), а также у неговорящих приматов. Таким образом, общий паттерн экспрессии генов может играть ключевую роль в вокальном научении у людей и у птиц.



ВОЗНИКАЕТ ВОПРОС: каким образом мозг человека и птицы — видов, разделенных миллионами лет эволюции, — мог развить одинаковый механизм вокального научения? Откуда у нас похожие гены и нервные сети?

У Джарвиса есть гипотеза. В ходе недавнего исследования со сканированием мозга он обратил внимание на интересную особенность: когда птицы прыгают, у них активизируются семь областей мозга, которые непосредственно окружают семь отделов, отвечающих за пение. Это означает, что отделы мозга, участвующие в вокальном обучении и генерации пения, встроены в области мозга, контролирующие движение. По мнению Джарвиса, это может говорить об интригующем понятии «моторное происхождение вокального научения». Нервные пути, используемые для вокального научения, могли эволюционировать из нервных путей, отвечающих за моторный контроль. Джарвис обнаружил, что многие из вышеуказанных наборов 50 генов, найденных и у людей, и у птиц, обладают схожими функциями — отвечают за образование новых связей между нейронами моторной коры и нейронами, контролирующими мышцы, производящие звук.

Джарвис, который также занимается профессиональными танцами, находит эту идею очень интересной. «Возможно, у общего предка птиц и людей была древняя универсальная нейронная сеть, которая контролировала движение конечностей и всего тела», — предполагает он. В процессе эволюции эта нейронная сеть дублировалась, и новая сеть была задействована для вокального научения. (Совсем не редкость, когда в ходе эволюции существующие старые структуры модифицируются и приобретают новые функции.) У птиц и людей такое дублирование могло произойти в разное время, говорит Джарвис, но конечный результат одинаков: оба вида приобрели способность имитировать звуки.

«Это пример конвергентной эволюции, — объясняет Йохан Болхёйс, — когда отдаленные таксоны придумывают похожие решения сходным задачам».

Таким образом, вокальное научение эволюционировало по крайней мере два или даже три раза: один раз у колибри, а затем либо у общего предка попугаев и певчих птиц, либо у тех и других независимо друг от друга. У людей для речевой функции могли быть задействованы нервные пути, использовавшиеся для жестикуляции.

«Людям трудно принять эту теорию, — говорит Джарвис, — поскольку она преуменьшает уникальность человеческой речи и вокальное научение. Но это лучшее объяснение существующим данным, которое я сумел найти».

Интересно отметить: Джарвис и его команда также обнаружили, что нейронные сети вокального научения у попугаев организованы немного иначе, чем у других певчих птиц и колибри. У попугаев есть своего рода «дополнительная певчая система внутри певчей системы» — вероятно, благодаря ей они могут овладевать различными диалектами своего вида.



МОТОРНАЯ ТЕОРИЯ Джарвиса может объяснять, какими путями развилось вокальное научение. Другой вопрос — что послужило причиной его развития? Зачем природе понадобилось наделять птиц такой уникальной способностью, которой нет у других животных, да еще и вкупе с такой сложной и энергоемкой специализированной системой в головном мозге? Почему способность к вокальному научению так редка? У Джарвиса есть объяснение и на этот счет.

ВЕСНОЙ самец пересмешника, охваченный певческой горячкой и жаждой любви, поднимается на самую верхнюю ветку самого высокого дерева и, по словам Торо, «изливает из себя кипящие страстью мелодии в духе Паганини». Он не останавливается даже ночью. Он поет, наклонившись вперед, слегка приподняв крылья, вытянув шею. Кажется, он возбуждается от собственного пения. Возможно, так оно и есть. Его неистовая, торжествующая и настойчивая песня — своего рода прелюдия. Прелюдия любви, которая не боится смерти.

Там, на самой верхней ветке самого высокого дерева, ему некуда скрыться от зорких глаз и цепких лап воздушных хищников. Но он и не пытается спрятаться — он поет, чтобы показать себя всему миру. Если бы он повторял одну и ту же песню, возможно, охотящийся ястреб не обратил на него внимания. Но он постоянно меняет мелодии и звуки, словно крича: «Вот он я! Я тут!»

По мнению Джарвиса, это может быть одной из причин, почему вокальное научение редко встречается в животном царстве. «Разнообразие вокализаций делает животное легкой мишенью».

Джарвис предполагает, что вокальное научение в животном мире можно представить в виде континуума. «Некоторые виды — продвинутые имитаторы, такие как люди и певчие птицы, — находятся на одном конце континуума, а другие виды с ограниченной способностью, в том числе мыши и, возможно, некоторые виды птиц, — на другом», — объясняет он. Как правило, животные с продвинутым вокальным научением либо находятся вверху пищевой цепочки, например как люди, слоны, киты и дельфины, либо умеют лучше других ускользать от хищников, как некоторые певчие птицы, попугаи и колибри. «Хищники могут играть роль сдерживающего фактора, — говорит Джарвис. — Чтобы проверить эту гипотезу, вам нужно вырастить несколько поколений какого-либо животного или птицы в отсутствие хищников и посмотреть, будет ли развиваться вокальное научение естественным образом. Это сложный эксперимент, но теоретически возможный».

Исследование, проведенное Казуо Оканойя и его коллегами из Токийского университета, в какой-то мере подтверждает эту гипотезу. Оканойя изучал японских амадин — одомашненную линию острохвостых бронзовых амадин, которых разводят в Азии не из-за пения, а из-за красивого оперения. Он обнаружил, что японские амадины, живущие в неволе на протяжении последних 250 лет, отличаются бóльшим разнообразием песен, чем их дикие родственники. Отсутствие давления со стороны хищников, предполагает Оканойя, могло стать одним из факторов, позволивших одомашненным птицам развить более разнообразный и сложный репертуар. При этом самки как одомашненных, так и диких видов амадин предпочитают более богатый репертуар одомашненных самцов.

«Я думаю, дело обстоит так, — говорит Джарвис, — хищники оказывают давление отбора, препятствующее вокальному научению, что объясняет его редкость, тогда как давление полового отбора, наоборот, способствует его эволюции. Возможно, так же было и у людей».



ЭТА ИДЕЯ пришла Джарвису в голову одним теплым весенним днем в парке неподалеку от Университета Дьюка.

«Я сидел и читал. Вдруг из кроны соседней сосны раздался голос певчей зонотрихии. Я посмотрел наверх и увидел крохотного певца. Он пел очень громко и смело, повторяя свою песню снова и снова. Вскоре я привык к этой мелодии и, перестав обращать на нее внимание, продолжил читать. Но вдруг песня изменилась. Я посмотрел наверх, чтобы узнать, не сменился ли исполнитель. Нет, это была знакомая мне птичка. Через пять минут она снова поменяла пластинку, и я снова посмотрел наверх. Таким образом, исполнитель умело удерживал мое внимание, хотя я человек, а не зонотрихия».

(Это напомнило мне карикатуру, которую однажды показал нам преподаватель орнитологии: две птицы сидят высоко в ветвях дерева, а под ними стоят двое орнитологов с биноклями и смотрят наверх. Одна птица говорит другой: «Они нас так и не увидели… Споем что-нибудь новенькое?»)

Пение — одновременно рискованное и дорогостоящее удовольствие. Оно не только делает птицу более заметной для хищников, но и отнимает массу времени и сил, которые можно было бы потратить на кормежку. Так почему же птицы поют?

Потому что песня в хорошем исполнении — лучший способ завоевать женское сердце, говорит Джарвис. Птицы, которые практикуют вокальное научение (и киты, кстати говоря, тоже), используют разнообразные вокализации, чтобы привлечь противоположный пол. Только представьте: самец с распушенными на грудке перьями средь бела дня восседает на вершине дерева, где он, как на ладони, виден хищным птицам, и буквально хвастается перед самкой: «Вот он я! Смотри, какой я смелый и громкий! И сколько прекрасных песен я знаю! Как прекрасно я имитирую! Выбери меня!» Простите за излишний антропоморфизм, но разве можно устоять перед таким сексуальным и смелым парнем?

Экстравагантность в природе зачастую идет рука об руку с сексом.

У многих видов птиц разворачивается интенсивная борьба за самок. И самке приходится быть крайне избирательной, поскольку ставки очень высоки. Ей предстоит выбрать самца с хорошими здоровыми генами, который способен защитить свое гнездо и территорию кормодобычи. И один из надежных способов оценки потенциального жениха — его пение. Но как нужно петь, чтобы понравиться самке? (Или, как спросил бы Фрейд: «Чего хотят женщины?»)

Долгое время ученые считали, что главное — сам размер репертуара, исполняемого самцом. Однако подсчитать, сколько песен спел потенциальный жених, — трудная и затратная по времени задача. Гораздо проще оценить его мастерство по качеству исполнения одной-двух песен. Исследования показывают, что самки многих певчих видов предпочитают самцов, которые поют в более быстром темпе или же исполняют более длинные или сложные песни. Другими словами, важно не количество песен, а их качество.

Но критерии сексуальной песни, по всей видимости, меняются от вида к виду. Самки болотных зонотрихий и одомашненных канареек предпочитают максимально быстрые трели, близкие к физиологическому пределу исполнения. Самки зебровых амадин любят громкое пение. Самки некоторых певчих птиц питают слабость к длинным и сложным песням. Другие, например канарейки, — к особым «сексуальным» слогам. «Сексуальный слог», как это ни странно, научный термин; так называется фрагмент песни, когда самец использует свой сиринкс, чтобы петь двумя разными голосами одновременно. Можно сказать, что он поет дуэтом с самим собой. Самки канареек предпочитают такие двухголосные слоги одноголосным.

Большинство самок любят парней «из соседнего двора». Поэтому они ставят во главу угла такой критерий, как соответствие песни местному образцу или диалекту.

Многие певчие птицы владеют региональными диалектами с разными «акцентами», которые отличаются между собой так же, как знаменитый бостонский «саути» с его гуляющей «r» от протяжного арканзасского говора. Эти диалекты передаются, как семейные традиции, из поколения в поколение. Виргинский кардинал при прослушивании записей птичьих голосов более энергично реагирует на голоса местных кардиналов, чем на голоса тех, кто обитает в тысячах миль от него. Большие синицы, живущие в южной Германии и Афганистане, используют столь разные диалекты, что не признают друг в друге сородичей. Даже птицы, живущие в разных частях одного штата США, могут исполнять совершенно разные мелодии. По словам орнитолога Дональда Крудсма, черношапочные гаички, обитающие на острове Мартас-Винъярд, поют иначе, чем их сородичи, живущие в нескольких километрах на материковой части Массачусетса. Различные вариации песен могут встречаться на расстоянии всего одного километра и даже меньше. Например, среди белоголовых зонотрихий в Калифорнии зоны распространения диалектов могут быть разделены всего несколькими десятками метров. Птицы, живущие на стыке двух зон, иногда становятся «билингвами».

Как и произношение, правописание и словарный запас человеческого языка, птичьи диалекты со временем могут меняться. Например, песни современных саванных овсянок заметно отличаются от песен, которые пели их предки всего 30 лет назад. Несколько лет назад Роберт Пейн и его коллеги задокументировали эволюцию песен индиговых овсянковых кардиналов на протяжении двух десятилетий. Оказалось, что каждый овсянковый кардинал исполняет песню в соответствии с местной традицией, перенятой у своего учителя, но может вносить в нее небольшие новшества. Пейн использовал эти маркеры, чтобы понаблюдать за птичьим культурным наследием. Отследив дальнейшую судьбу этих песен, Пейн установил, что вокальные нововведения сохраняются в популяции даже после смерти придумавшей их птицы. В конечном счете они накапливаются и создают местные песенные традиции и региональные диалекты, которые птицы прекрасно распознают и отличают друг от друга.

Еще один важный момент: как бостонский акцент может не пользоваться популярностью в Арканзасе, так и пение не на местном диалекте может лишать самца шанса завоевать благосклонность самки. Причина может быть в том, что пришлому самцу будет гораздо труднее защитить свою территорию.



ПО МНЕНИЮ ДЖАРВИСА, в конечном счете все дело в модуляции. Самки обращают внимание на то, насколько хорошо самец контролирует темп и точность нот, будь то в длинной, сложной песне или в коротком сексуальном слоге. «Это своего рода суперстимул, — говорит он. — Как большое яйцо для курицы». (Этолог Нико Тинберген установил, что самки птиц любят большие яйца: если дать птице гигантское яйцо, даже искусственное, она предпочтет его более мелким настоящим яйцам и будет его высиживать. Она считает, что чем больше яйцо, тем лучше.) Кое-какие принципы неизменны, как говорится, размер имеет значение. А самки певчих птиц не могут устоять перед безупречным, неукоснительно соответствующим образцу исполнением. На их взгляд, это лучший признак сексуальности.

Точность птичьей песни поражает. На конференции в Джорджтаунском университете Ричард Муни наглядно продемонстрировал это с помощью двух спектрограмм. На одной из них были представлены «отпечатки» голоса человека, которого попросили сто раз подряд повторить простое предложение; на другой — отпечатки типичной последовательности слогов и мотивов в исполнении самца зебровой амадины. («Человеку за это пришлось заплатить, — замечает Муни с сарказмом, — а амадина сделала все бесплатно».) В эксперименте участвовал не просто случайный прохожий, а лучший студент на курсе, будущий доктор наук в области нейробиологии. «Он крайне педантичен, — говорит Муни. — Я попросил его повторить предложение звук в звук, настолько точно, насколько он способен. Мы выбрали фразу „I flew a kite“ („Я запустил змея“), потому что по звук „ай“ по частоте близок к одному из слогов амадины. Самцу амадины никакие инструкции не потребовались».

Сравнение двух спектрограмм наглядно показало: как бы ни старался прилежный студент, все произнесенные им варианты значительно отличались друг от друга. У зебровой амадины они практически идентичны. По точности, говорит Муни, «птица похожа на совершенную машину».

Эта способность идеально воспроизводить акустические особенности песни — ноты, ритмы, паузы — от одного исполнения к другому называется вокальным постоянством. И для птиц эти тонкости исполнения играют огромную роль.

Подумайте сами, что требуется для такого вокального постоянства: способность нервной системы раз за разом выдавать совершенно одинаковые команды вокальной моторной системе; точная, в пределах миллисекунды, координация мышц правой и левой стороны сиринкса, а также мышц дыхательной системы; наконец, немалая физическая выносливость. Согласитесь, неплохой оценочный тест для потенциального партнера.

По-видимому, самки действительно используют точность пения как надежное мерило для возможных женихов. Лабораторные исследования показали, что самки зебровых амадин предпочитают самцов, которые исполняют более единообразные песни ухаживания. Самцы дроздовидной камышовки с более единообразными посвистами могут похвастаться более многочисленными гаремами. Точно так же самцы акациевых кустарниковых крапивников и желтошапочных лесных певунов с более высоким уровнем вокального постоянства получают больше шансов на внебрачные копуляции и внебрачное потомство. То же самое можно сказать о пересмешниках: самцы со стабильным исполнением раньше становятся отцами и доминируют над самцами с небрежным исполнением.



УЧЕНЫЕ продолжают выяснять, о чем именно точность и верность исполнения могут сигнализировать избирательной самке. Очевидно, что чем выше по качеству исполнение, тем лучше и физическое состояние певца. Громкая и непрерывная песня, исполняемая с хорошей амплитудой и вокальным постоянством, может быть сигналом того, что самец физически здоров и силен, обладает хорошим моторным контролем и выносливостью. Слабая, «дефектная» птица не способна на такое пение. Другие качества, так называемые структурные характеристики песни, — точность соответствия общепринятому образцу, сложность композиции, ее синтаксис — позволяют определить, хорошо ли самец питался и не испытывал ли стресс в детстве (а если и испытывал, может ли с ним справляться) и, следовательно, насколько правильно сформирован и безупречно функционирует его мозг. Например, сексуальные слоги у канареек требуют необычайно точной координации левой и правой половины сиринкса. Поэтому самки канареек легко отбраковывают самцов с плохой двусторонней координацией.

Таким образом, поскольку пение — очень сложное и предъявляющее высокие требования поведение, оно может служить удобным и точным показателем не только общего здоровья жениха, но и его умственных способностей.

Все восходит к тому критически важному периоду в детстве, когда открыто окно научения и в мозге птенца идет интенсивное формирование связей и певчей системы, говорит Стив Новицки из Университета Дьюка. В это же время происходит интенсивный рост тела. В течение первых десяти дней жизни типичный птенец певчей птицы достигает 90 % от веса взрослой птицы — это невероятно быстрые темпы роста. Все эти нейроны, мышцы, кости и перья требуют огромного количества калорий. Это самый уязвимый период. Если в эти бесценные недели что-то происходит — родители не могут обеспечить достаточное количество пищи, или птенец переносит болезнь или стресс, например из-за конкуренции с братьями и сестрами в гнезде, — это негативно отражается на формировании певчей системы в его мозге. Птицы в неволе, которые недоедают, развивают атрофированные певчие структуры и неспособны в точности скопировать песню своего учителя. В одном из исследований зебровые амадины, получавшие полноценное питание, скопировали 95 % типов слогов своих учителей, тогда как недокормленные птицы — всего 70 %. Для вас это может показаться мелочью, но для самок это не так. Они чутко улавливают любые недочеты в песне потенциального ухажера и непримиримы в своих оценках. Другими словами, самец настолько хорош, насколько хороша его песня. Его песня выдает его прошлое и предопределяет будущее.

Блистательно спетая песня, точно соответствующая образцу, показывает самке, что исполнитель умен и способен к обучению. «Гипотеза когнитивных способностей» гласит, что самки предпочитают партнеров с высокими умственными показателями, о чем они судят на основе их певческого мастерства. Другими словами, хорошие певцы показывают, что они быстро схватывают информацию. Самец, который сумел выучить, запомнить и точно воспроизводить сложную песню, вероятно, также хорошо справляется и с другими когнитивными задачами, связанными с обучением, принятием решений и решением проблем, например где и как добыть корм, как избежать хищников и как защитить свою территорию. Это очень важные критерии для самки, которая хочет получить хорошие гены и/или надежного кормильца и защитника для своего потомства. Однако пока неясно, действительно ли уровень певческого мастерства самцов коррелирует с их способностями в других когнитивных областях. На сегодняшний день данные, которыми располагают ученые, неоднозначны.

Нелтье Богерт из Университета Сент-Эндрюса взяла самцов зебровых амадин, живущих в лаборатории в отдельных клетках, и поставила перед ними задачу: сдвинуть пластиковую крышку с деревянной емкости, чтобы добраться до еды. Она обнаружила, что самцы, исполняющие более сложные песни, содержащие больше элементов в расчете на фразу, решали задачу быстрее, чем самцы, чьи песни содержали меньшее количество элементов. Это говорит о том, что песня самцов может служить показателем их кормодобывательной сноровки, то есть того, насколько хорошо они умеют находить и добывать пищу.

Но все не так просто. Когда Богерт и ее коллеги протестировали самцов певчих зонотрихий (имеющих более разнообразный песенный репертуар, чем зебровые амадины) на более широком диапазоне когнитивных задач, связанных с реверсивным обучением (переделкой навыка) и пространственными и цветовыми ассоциациями, более продвинутые певцы показали смешанные результаты. В одних тестах они показали себя лучше своих сородичей, в других — хуже. Исследование, где самцы зебровых амадин тестировались в стае — в более естественной для них социальной среде, не обнаружило корреляции между сложностью песни и другими когнитивными способностями. Лучшие певцы справлялись с решением задач ничуть не успешнее, чем посредственные. По словам Богерт, картину могут искажать такие посторонние факторы, как стресс, мотивация, отвлечение внимания и социальное доминирование.

Еще сложнее определить наличие возможных корреляций между качеством исполнения песен и уровнем когниции в дикой природе. Недавно Карлос Ботеро из Национального центра эволюционного синтеза в Северной Каролине нашел необычный подход к этой проблеме. Бесстрашный исследователь совершил экспедицию по пустыням, джунглям и кустарниковым зарослям в нескольких южноамериканских странах и с помощью чувствительного звукозаписывающего оборудования записал пение пересмешников в дикой природе. Проанализировав 100 песен 29 видов, он обнаружил, что пересмешники, живущие в непредсказуемом климате, поют более сложные песни. В условиях, где капризы погоды — нерегулярные осадки и значительное колебание температур — делают источники пищи ненадежными, у пересмешников не только богаче репертуар — они лучше имитируют песни и звуки других видов, гораздо точнее в музыкальном плане и с бóльшим вокальным постоянством. Возможно, хорошим пением самцы сигнализирует самкам, что они достаточно умны для того, чтобы обеспечить пропитание и выживание семьи в непредсказуемых условиях, говорит Ботеро. Это подтверждает гипотезу о том, что некоторые аспекты пения птиц могут свидетельствовать об их общем когнитивном уровне и что давление полового отбора способствует развитию этих показателей интеллекта.



БЛИЖЕ К ВЕЧЕРУ, когда первый день конференции подошел к концу, я вышла на улицу и снова подошла к приземистому кедру. Пересмешник по-прежнему сидел среди ветвей и заливался бесконечными трелями, но теперь очень тихо, почти пианиссимо.

Действительно ли самки судят об уме самцов по их пению, нам еще предстоит выяснить. Но очевидно одно: в ходе эволюционной истории именно самки сформировали не только замысловатые, невероятно точные и затейливо прекрасные песни своего вида, но и сложные системы в головном мозге, необходимые для их исполнения. Как объясняет орнитолог Дональд Крудсма, слушая и оценивая пение самцов, самки «моделируют» его таким образом, чтобы оно говорило им, достоин ли этот самец быть отцом их детей: «Через свой выбор партнеров самки увековечивают гены „хороших певцов“, где „хороший“ определяется специфическими критериями, заложенными в самках каждого вида от рождения». В этом смысле именно благодаря самкам самцы приобрели мозг с удивительно сложной певчей системой, который к тому же вознаграждает их за хорошее пение. Это так называемая «гипотеза брачного интеллекта»: когниция самцов, предназначенная для реализации сложного демонстрационного поведения, и когниция самок, предназначенная для оценки этого поведения, эволюционировали вместе, влияя на структуру мозга у обоих полов.

Но у этого виртуозного певца, дающего концерт в кедровой кроне, в поле видимости нет ни одной самки. Почему он поет? Возможно, потому, что сейчас осень и за его усилия ему воздастся как-то иначе? Вознаграждающие вещества — дофамин и опиоиды — вырабатываются в мозге у поющих птиц и осенью, и весной, но в разных количествах и с разными целями в зависимости от сезона. Опиоиды вызывают не только чувство удовольствия, но и снижают болевую чувствительность, говорит Лорен Райтерс. Чтобы узнать, в каком сезоне пение производит больше обезболивающих опиоидов, Райтерс провела необычный эксперимент: она ловила поющих скворцов осенью и весной и погружала их лапки в горячую воду. Оказалось, что осенью скворцы выдерживали эту процедуру заметно дольше, как она и предсказывала. Таким образом, осеннее пение стимулирует повышенную выработку опиоидов по сравнению с весенним. Как писал Дарвин, «в сезон любви песни птиц служат в основном для привлечения партнерши», но по окончании сезона ухаживания «самцы продолжают петь ради собственного удовольствия». И, возможно, ради опиоидов.

Тот пересмешник в осеннем парке не лез из кожи вон, чтобы поразить своим мастерством. Хотя его песня-имитация по-прежнему была филигранной, он пел с некоей отстраненной сдержанностью, так что было ясно — он поет только для себя. Звучит правдоподобно. Возможно, он хотел согреться. Или в буквальном смысле насладиться собственным безупречным пением и получить за это свою порцию обезболивающего.

 

Калькулятор расчета монолитного плитного фундамента тут obystroy.com
Как снять комнату в коммунальной квартире здесь
Дренажная система водоотвода вокруг фундамента - stroidom-shop.ru

Поиск

 

ФИЗИКА

 

Блок "Поделиться"

 
 
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru

Copyright © 2021 High School Rights Reserved.