Процесс общения и передачи сигналов в языке птиц

Язык криков и песен

На фотографиях выше показаны участки мозга, которые активны у канарейки во время слушания и пения.

Для общения друг с другом птицы производят звуки чрезвычайно высокой частоты и мощности. Только несколько видов, такие как пеликаны, аисты и некоторые грифы являются немыми. Крики, которые используют птицы между собой, формируют язык вида. Их песни длиннее и, как правило, имеют отношение к брачным ухаживаниям. Они состоят из серии нот и зачастую являются мелодиями.
Птичьи песни можно услышать обычно весной, тогда как крики, которые намного проще песен по своей структуре используются обеими полами и звучат круглый год. Крики птиц обеспечивают быстрое общение посредством простых сообщений без значительного расхода энергии. Крики выполняются, чтобы:

— учредить птичий род

— указать на пол птицы

— определить её местонахождение

— разграничить и защитить территорию птицы

— объявить и проафишировать источник пищи

— позволить птенцам узнать родителей

— держать стаю вместе во время перелётов

— предупредить о присутствии врага

— напугать врага

— для брачных ухаживаний

— сменить партнёра на дежурстве в гнезде в период высиживания или кормления

— для практики и совершенствования своих песен.

Что насчет звуков?

Таксисы, если можно так выразиться, это «простой» способ восприятия информации, часто служащий не для того, чтобы передать ее от существа к существу, а для того, чтобы сообщить ему информацию об окружающей среде. Множество животных общаются звуком, совсем как мы с вами. Мир живой природы разнообразен в этом плане: и птичьи трели, и мяуканье кота, и стрекот дельфинов. Чаще всего такие сигналы крайне экспрессивны и наполнены единственным смыслом: это или короткое «Убирайтесь, это моя территория», или «Сверху хищник», или даже «Срочный сбор группы». Это сигналы ситуативные, конкретные, важные только для состояния здесь и сейчас.

Вот, например, птицы. Они отлично слышат, их основная система для общения между собой и с другими живыми организмами — это звуковые сигналы. Таких сигналов у них множество: это и трели «вижу хищника», и позывные «все сюда», и громкие призывы «тут много пищи». Птицы обладают максимальным набором различных звуковых форм среди животных! Можно вспомнить еще и звукоподражание — наверняка на просторах сети или в реальной жизни вы встречали «говорящих» попугаев или певчих птиц.

Причем отдельные формы звуков могут быть популяционно- или даже семейно-специфичными: птицы их потомкам по наследству, и другие, даже представители того же вида, сигнал не поймут.

Птицы летят на юг именно тогда, когда дни становятся короче, и возвращаются, когда приходит весна. Каким образом они понимают, что время пришло?

Для ориентации в пространстве у птиц, как многие знают, есть встроенный магнитный компас, его открыли еще в прошлом веке. Но, помимо него, у них есть еще солнечный и даже звездный компас. Именно в совокупности они обеспечивают птицам полное понимание происходящего вокруг: какой период года, где конкретно они находятся, что нужно делать дальше. Компас, судя по всему, работает крайне специфическим образом, на основе так называемых бирадикальных реакций. Если объяснять простыми словами, то реакция, в которой участвуют два радикала (они могут образовываться, например, при разрыве связей внутри молекулы), может быть ускорена магнитным полем Земли. Магнитное поле «слабое», но радикалы очень неустойчивы, и силы поля вполне хватает. Так ориентация магнитного поля влияет на реакции, и птицы, оценивая продукты этих реакций, ориентируются в пространстве. Звучит сложно, так как тут биология и химия уступают место физике, но и сам по себе магнитный компас — крайне сложная штука. Если хочется подробнее разобраться в сложных бирадикальных реакциях, то есть хорошая статья на эту тему.

Используют звуковую коммуникацию и дельфины. Вы наверняка слышали, что дельфины — невероятно умные животные. И это правда, именно поэтому между ними развито общение с помощью и языка тела и жестов, и звуковой сигнализации. Есть мнение, что в «языке» дельфинов существуют части речи, предложения, слоги, есть даже диалекты и дельфиний «язык» разнится от популяции к популяции! Звуков у дельфинов множество, причем большая часть основана на ультразвуке, поэтому мы не можем их услышать без специальных приборов.

Не отстают от дельфинов и… домашние кошки. У них невероятное количество самых разных звуков — более 20! Есть специальные звуки для общения между собой, громкие недовольные звуки для драк и защиты территории, призывные звуки для общения с человеком (причем некоторые исследователи утверждают, что коты умеют имитировать крик младенца!), нежные звуки для взаимодействия с маленькими котятами… И у них, согласно некоторым исследователям, тоже есть диалекты, да такие, что кошки из разных уголков земли могут не понимать друг друга!

Пение птиц

Птицы — позвоночные животные с самым сложным набором звуков, особенно если говорить о воробьиных. Пение полезно не только в период размножения, оно также служит для повседневного общения.

Через пение, птицы передают сигналы признание, звонок, будильник и местоположение среди многих других. Продолжительность, частота, амплитуда и ритм в каждом случае различаются в зависимости от контекста. У цыплят есть врожденная песня, которую они совершенствуют на стадии чувствительности, обучаясь у родителей и используя память.

Обычно, песни состоят из вокализаций с перемежающимися паузами а минимальная единица каждой песни называется нотой. Ноты сгруппированы в слоги и фразы, которые повторяются в фиксированной или переменной последовательности в каждой песне.

Таким образом, можно расшифровать целый репертуар песен, и каждая фраза или слог могут быть связаны с определенным значением, таким как призыв к молодым, поиск партнера, тревога перед хищником и многие другие сообщения.

Узнают ли птицы собственное отражение?

Мы уже знаем, что птицы узнают друг друга, но могут ли они узнать себя? Ответ — да, по крайней мере, в Corvids. Сороки узнают собственное отражение в зеркале.

Мы знаем доказательства этого самопознания благодаря простому изучению врановых. Чтобы подтвердить этот феномен, недостаточно, чтобы животное напало или попыталось ухаживать за своим отраженным изображением, но, скорее, оно обладает неврологическими механизмами, позволяющими идентифицировать свой собственный образ.

В эксперименте на черные перья под клювом ставили цветную метку и ждали, чтобы увидеть реакцию сороки перед зеркалом. Животное, видя что-то иное в своем теле, отреагировало, прихорашиваясь клювом на оперение, вместо того, чтобы кусать зеркало. Это показывает, что каким-то образом, он знал, что зеркальное отображение было его собственным.

Самосознание — не единственная способность сорок, врановые животные демонстрируют поведение по сравнению с другими млекопитающими, даже с приматами. У этих умных птиц также были обнаружены сочувствие, создание инструментов и эпизодическая память.

Язык тела

Самым известным примером животного, использующего для общения язык тела и жестов, является, конечно, пчела. Язык медоносных крайне сложен и расшифрован только частично. Иногда его называют танцем, хотя только «танцевальными» движениями он не ограничивается — в процессе танца выделяются химические вещества, дополнительно стимулирующие других пчел. Танец очень сложен, хотя основных движений в нем всего два — круговое и виляющее. Например, если пчела-разведчица обнаружила далеко от улья большие запасы пыльцы, то она исполняет виляющий танец, при этом движений будет тем больше, чем дальше от нее находится пыльца. Другие пчелы считывают эту информацию и точно понимают направление и дальность полета.

Млекопитающие для общения на языке тела чаще всего используют хвост и уши. Виляющий хвост собаки и гордо поднятый вверх хвост кота — это знак, сигнал, что животное находится в хорошем расположении духа и готово к дружескому взаимодействию. Уши — тоже важный показатель состояния животного: у настороженного кота уши стоят торчком, он прислушивается к окружению, а если животному страшно, то уши прижаты к голове. При агрессии и угрожающем поведении в «говорение» включается всё тело: у разъяренного кота шерсть приподнимается (так он кажется больше), а пасть оскалена, чтобы продемонстрировать сопернику весь набор острых как сабли зубов. Поза подчинения тоже хорошо понятна: хвост поджат, голова склонена к земле, животное изо всех сил старается быть маленьким и незаметным.

У рыб тоже есть своеобразный язык тела. Для общения они используют специальный орган, называемый боковой линией. Боковая линия есть у всех рыб, но для «связи» ее особенно успешно используют стайные — например, сельди и сардиновые. Боковая линия — сложный орган, состоящий из очень чувствительных клеток, тонко воспринимающих изменения в окружающей среде. Рыбы с помощью боковой линии «понимают», что делают другие — уплывают от хищника, двигаются к пище или просто дрейфуют в толще воды. Так рыба корректирует свое поведение исходя из общего поведения стаи, не отделяясь от нее. Язык тела у рыб тоже есть — и агрессивное поведение самцов во время брачного периода отлично заметно. Например, колюшка раздувается и поворачивается боком, демонстрируя другим самцам брюшные колючки.

Диалекты птиц

Каждый вид птиц имеет уникальный репертуар песен. Фактически, они могут стать настолько специфичными, что станут методом распознавания различных видов. Однако это правило не универсально, так как есть географические различия в песне того же вида распространяется на обширной территории. Это называется диалектом.

Эти диалекты уникальны и передаются культурно. Молодые и взрослые птицы некоторых видов копируют песни с места своего рождения или с соседних птиц в той же местности.

Диалекты в целом остаются стабильными, а некоторые длятся настолько долго, что превышают продолжительность жизни птиц, их производящих. Благодаря им учет птиц может проводиться в широком географическом районе.

Слух птиц

Для того чтобы птицы могли демонстрировать свои таланты общения посредством звука, песни (а у некоторых птиц и с помощью слов), они нуждаются в отменном слухе.

В критические периоды жизни слух становится исключительно важной вещью для птицы. Исследования показали, что для запоминания характерного пения птиц их собственного вида, им необходима слуховая система обратной связи

Благодаря этой системе молодое поколение учится сравнивать звуки, производимые ими, с образцами запомнившихся им звуков. Если бы они были глухими, для них не представлялось бы возможным воспроизводить звуки по памяти.

Слух птиц приблизительно в десять раз восприимчивее, чем наш. Птицы способны распознать десять разных звуков там, где люди определяют одну ноту. Более того, в то время как люди обрабатывают звуки со скоростью 1/20-я секунды, птицы могут дифференцировать те же звуки за 1/200-ю секунды.

Уши птиц также хорошо приспособлены и для слушанья, но они слышат несколько иначе, чем мы. Чтобы распознать мелодию, они должны слышать её в постоянно одинаковой октаве (серии из семи нот), в то время как мы можем распознать мелодию даже в разных октавах. Птицы же этого не могут, но они способны распознавать тембр. Способность распознавать тембр и синусоидальные изменения позволяет птицам слышать и отвечать на многие различные звуки, а иногда даже и воспроизводить их.

Птицы также имеют способность слышать даже более короткие ноты, чем мы. Люди обрабатывают звуки со скоростью в байтах приблизительно за 1/20-ю секунды, в то время как птицы могут различать эти звуки за 1/200-ю секунды. Это означает, что птицы могут лучше дифференцировать звуки, которые поступают в очень быстрой последовательности. Другими словами, способность птицы различать звуки приблизительно в десять раз выше, чем наша; и в каждой ноте, услышанной человеком, птица может услышать десять. Кроме того, некоторые птицы могут слышать более низкочастотные звуки, чем люди. Их слуховая чувствительность настолько хорошо налажена, что они могут даже установить отличие между отрывками произведений таких великих композиторов, как Бах и Стравинский.
Высокочувствительный слух птиц функционирует превосходно. Очевидно, каждый из компонентов слуха создан по особому дизайну, так что если один из них перестанет нормально работать, птица не сможет слышать вообще. Этот момент также опровергает теорию эволюции и постепенное возникновение слуха в результате случайных мутаций.

Мимика птиц

Птицы способны на мимику, выражая свои чувства движением клюва или расположением перьев над клювом, на бороде или на голове. У некоторых видов птиц перья над глазами могут также самостоятельно двигаться. Более того, многие виды устраивают представления, открывая свои клювы

Например, исполинский белоног открывает клюв, чтобы продемонстрировать большую, ярко-зелёную ротовую полость, обращая внимание на размер клюва, тем самым устрашая противника. Некоторые другие виды беззвучно раскрывают клювы в знак вражеской настроенности

Иногда подобные действия сопровождаются шипением или шумным дыханием.

Кроме общения посредством языка тела, птицы производят великое множество звуков для общения с другими членами своей стаи, семьи, а также с соседями. Это общение может состоять как из простых криков, так и из невероятно длинных и сложных по своей структуре песен. Иногда некоторые птицы, такие как зелёный дятел, используют различные инструменты или, как американский дятел, перья для осуществления звука.

Также птицы общаются, используя запахи, однако, поскольку их обоняние плохо развито, их общение основывается преимущественно на слухе и зрении.

В условиях плохой видимости (ночью или в густой листве) звуки – это наиболее подходящее средство общения, а также прекрасный способ для передачи информации на большом расстоянии. Если погодные условия благоприятны, песни птиц можно услышать на расстоянии до нескольких километров.
Кроме песен, птицы обладают навыками общения и концептуализации. В определённых обстоятельствах они демонстрируют таланты, присущие детям младшего школьного возраста, которые путём взаимодействия с обществом изучают ряды слов и другие способы человеческого общения. Когда попугаи одни, они играют в вокализацию, а в обществе людей они объединяют вокализацию, чтобы произнести новые группы из существующей последовательности речи. Бог, Творец всего на Земле и небесах, одарил их необходимыми талантами и особенностями, которые отличают их друг от друга. Соответственно, наши восхваления великой красоты окружающей среды – это восхваления, принадлежащие Богу.

Таксисы, феромоны и запахи

Вообще говоря, таксисом называют направленное движение в сторону стимулятора или от него (соответственно, могут быть положительные и отрицательные таксисы). Простейший таксис, который вы наверняка не раз наблюдали, это движение растения вслед за солнцем — особенно легко это увидеть у цветковых, например у подсолнечника или тюльпана. Такое движение называется гелиотаксисом: листья разворачиваются, а цветок поворачивает «голову» в ту сторону, где солнца больше всего, чтобы увеличить эффективность фотосинтеза. Гелиотаксис становится возможным благодаря чувствительным моторным клеткам, в которых находится множество ионных насосов, и в зависимости от света или тени давление в них меняется.

А вот маленькие черепашата сразу после вылупления активно ползут в сторону океана. Все разом, как будто сговорившись и как-то обсудив траекторию.

Таким же образом ведут себя некоторые бактерии. Например, цианобактерии — фотосинтезирующие родственники бактерий — тоже обладают положительным гидротаксисом. В одном исследовании, авторы которого изучали поведение цианобактерий, проживающих в пустыне, указывается, что те безошибочно определяли увлажненность почвы.

Есть еще один вид таксисов, и вот его-то как раз можно использовать для настоящего общения. Речь о хемотаксисе: химические таксисы — это основа основ любого взаимодействия организмов, не способных к абстрактному мышлению и разговору. Один организм выделяет химические вещества, а другой, воспринимая их, «принимает решение» — двигаться ли навстречу для спаривания или бежать со всех ног, потому что там хищник. Хемотаксис едва ли не древнейший способ восприятия реальности. Все живые организмы на земле выделяют молекулы и поглощают их, чутко отслеживая концентрацию. Химия — важный элемент общения. «Ощущают» растворенные в воде молекулы даже одноклеточные существа и выстраивают свою траекторию и поведение, исходя из полученной информации.

С помощью химии общаются и растения. Они выделяют как вещества, интересующие другие виды (например, хищные растения приманивают к себе жертв), так и вещества, воспринимаемые другими растениями. Например, поврежденные листья выделяют соответствующие вещества, и другие части растения, воспринимая их, могут «подготовиться» к тем или иными гостям. Пока что достоверно неизвестны все пути такого общения, и специальная наука фитосемиотика продолжает изучать этот вопрос.

Скорее всего, все знают и про феромоны — специальные молекулы, которые выделяют различные виды живых существ, чаще всего в период спаривания. Насекомые для «общения» используют летучие вещества, которые, попадая на антенны других представителей шестилапых, и передают информацию. Вспомним муравьев: они живут одной большой семьей, в которой каждый муравей выполняет определенную функцию. Между собой они общаются именно феромонами — оставляют метки на пути к пище, метят друг друга и оценивают потенциальную враждебность посетителя муравейника. Феромоны бывают самые разные: от тех, что сообщают конкретную информацию — о желании спариться или страхе, — до тех, которые контролируют стадии развития или, например, линьку.

Ощущают феромоны и позвоночные, причем для этого у них, по всей видимости, есть специальное устройство — орган Якобсона, или вомероназальный орган. Мы с вами достаточно плохо воспринимаем эту химическую сферу жизни (хотя некоторые физиологи утверждают, что и у людей орган Якобсона, «считывающий» феромоны, работает, хоть и не так хорошо, как у других животных). Но и без феромонов мир запахов огромен — опять же, не для нас с вами, хотя мы и любим цветы, пахнущие свежестью, или шерстку кота, напоминающую по запаху белые грибы. Остальные же животные буквально купаются в океане химических веществ, извлекая из них огромное количество информации и общаясь между собой. Если у вас есть собака, вы наверняка периодически умилялись и удивлялись ее способности находить что-то исключительно по запаху. Дело в том, что мир собак — это в первую очередь мир запахов: они чувствуют их в тысячу раз лучше, чем мы с вами. По запаху собака может точно определить, кто и когда был у ее любимого дерева, что он тут делал, куда потом пошел; самка это была или самец, какого возраста, размера… Это буквально дополненная реальность, показывающая и настоящее, и прошедшее, — но собака в ней живет и прекрасно ориентируется.

Чик-а-ди-ди

Один пример межвидового общения можно увидеть в отношениях между черношапочной синицей и красногрудой кустарниковой синицей. У этих двух певчих птиц много общего — они встречаются только на Северной Америке, похожи по размеру и осторожны перед хищниками. Когда синицы замечают гошавка, сову или другого хищника, они издают крик тревоги. Эти предупреждения распознают разные уровни угрозы с помощью высокочастотных звуковых «сидений», используемых для предупреждения других птиц о летающем хищнике высоко над головой, и «чик-а-ди-ди» крика для сидящего рядом хищника. Если хищник выглядит особенно опасным, добавляются дополнительные «ди».

Исследования показали, что красногрудые кустарниковые синицы понимают предупреждения черношапочной синицы и могут расшифровывать точный уровень угрозы, посылаемый в сигнале. Очевидно, подслушивание имеет свои преимущества.

Крики тревог могут даже вызвать ответ от не-птичьих слушателей. Например, чубатый синицовый мягкохвост является певчей птицей, чьи предупреждения о хищниках вызывают убегание белок и бурундуков. Эти млекопитающие известны тем, что распространяют сигнал тревоги, подражая ему своими голосами. Воробьи, кардиналы и сойки также подражают характерному крику чубатого синицового мягкохвоста, создавая межвидовой хор, чтобы предупредить других об угрозе, которая приближается.

Итак, птицы врожденно понимают крики тревог других видов, или они учатся их определять со временем?

Маграт объясняет, что в некоторых случаях некоторые птицы активно учатся распознавать крики. Фея-красавица является общим видом на кампусе Национального университета Австралии в Канберре, который также посещает серый птицы, называемый шумный горнорудник.

Маграт обнаружил, что суперб-фейри врены убегают, когда слышат сигналы тревоги шахтеров в одном из его исследований, но те, что находятся в ботаническом саду через улицу, не реагируют на то же самое записывание. Это говорит о том, что распознавание звуков между видами не является врожденным, а должно быть изучено. Маграт даже обучал фейри-вренов распознавать новые звуки в качестве сигналов тревоги, сочетая их с представлением моделей ястребов, что доказывает возможность обучения. Птицы также могут распознавать звуки других видов, если это принесет пользу, например, защиту территории или поиск пищи. Младенцы кукушек подражают плачу своих хозяев, чтобы обмануть их и заставить вырастить своих маленьких. Кукабарры известны своим характерным хохотом, который был показан в популярных фильмах.

Частые вопросы и ответы

1. Могут ли разные виды птиц общаться друг с другом?

Да, птицы разных видов могут общаться друг с другом. Однако, степень их общения может варьироваться в зависимости от вида. Некоторые виды птиц имеют схожие звуки, что позволяет им понимать звонки друг друга. Другие могут не понимать звонки разных видов, но все же могут общаться через язык тела и поведение.

2. Как птицы общаются друг с другом?

Птицы общаются друг с другом разными способами, включая голосовые проявления, язык тела и поведение. Голосовые проявления являются наиболее распространенным способом общения, птицы используют разные звонки и песни, чтобы передавать разные сообщения. Язык тела, такой как кивки головой и всплески крыльев, также может использоваться для общения. Поведение, такое как проявление агрессии или подчинения, также может передавать сообщение.

3. Могут ли птицы учиться общаться у других видов?

Да, некоторые виды птиц могут учиться общаться у других видов. Это особенно верно для птиц, которые выращены в неволе или живут в городской среде, где они подвергаются воздействию разных видов птиц. Обучение у других видов также может происходить в дикой природе, когда птицы живут близко друг к другу и подвергаются воздействию звуков друг друга.

4. Могут ли птицы использовать один и тот же звонок для разных значений?

Да, птицы могут использовать один и тот же звонок для разных значений. Например, звонок птицы может варьироваться в зависимости от контекста, в котором он используется. Звонок, который используется для сигнализации опасности, может звучать иначе, чем звонок, используемый для привлечения партнера. Птицы также могут использовать один и тот же звонок, чтобы передавать разные эмоции, такие как страх или агрессия.

5. Как птицы разных видов могут выиграть от общения?

Птицы разных видов могут выиграть от общения разными способами. Например, общение может помочь птицам находить источники пищи, предупреждать друг друга об опасности и находить потенциальных партнеров. Общение также может помочь птицам формировать социальные связи и устанавливать иерархии доминирования в своих социальных группах.

6. Могут ли люди понимать птичье общение?

Люди могут понимать некоторые аспекты птичьего общения, такие как распознавание разных звонков и песен. Однако, сложность птичьего общения не полностью понятна, и могут быть аспекты птичьего общения, которые выходят за пределы понимания человека. Ученые постоянно изучают птичье общение, чтобы получить лучшее понимание того, как птицы общаются друг с другом и какую роль играет общение в их поведении и социальных взаимодействиях.

Птичьи звуки не являются бессистемными

Как правило, песни птиц состоят не из случайных звуков, а из исключительно разнообразных мелодий определённого смысла, воспроизведённых с особой целью. Они намного сложнее криков, которые используются для передачи сигналов. В основном они используются самцами для объявления и защиты своей территории или в период брачных ухаживаний. Возможно, песни выполняют и общественную функцию. Когда пара строит гнездо, они находят общий язык посредством песни. Эксперименты на птицах в клетках продемонстрировали также, что им легче учить песни в присутствии другой птицы, но в другой клетке вне пределов видимости.

Звуки самцов и самок задействуют разные участки мозга, в особенности участки, связанные с производством звуков. Только самцы могут петь, самки же не могут. Самцы используют «песни» для того, чтобы пригласить самку или пометить дерево, жердь, кабель, как место насеста. Каждый вид поёт песни со своими особенностями, но любая песня зависит от возраста, пола, определённого времени года и географического месторасположения, соответствующей окружающей среды, в которой они обитают. К примеру, птицы, живущие на лугах, используют «песни полёта». Подобным образом, те птицы, которые живут в густой листве дождевых лесов или в зарослях камыша, обладают громкими голосами, компенсирующими плохую видимость.