зачем животные издают звуки
Зачем животные издают звуки
Все живые существа, живущие на Земле умеют разговаривать друг с другом. Нас окружают тысячи голосов, которые мы не понимаем, а иногда даже и не слышим. Звуковые сигналы, издаваемы животными несут в себе самую разнообразную информацию.
Звуками птицы рассказывают о себе: к какому полу и виду они принадлежат, сообщают про свои намерения. Обычно людям кажется, что пчела жужжит всегда одинаково, однако, это совсем не так. Одним звуком она указывает местоположение цветов, другим сообщает об опасности, и так далее. Разные виды комаров тоже пищат по-разному. И потому никогда не происходит нежелательных связей – только со своими сородичами.
Стрекотание сверчков или кузнечиков слышал, наверное, каждый. Их пение возникает от трения лапки по крылу, край которого весь в зубчиках, или от трения одного крыла об другое. Крылья у них покрыты резонирующей пленкой, благодаря которой далеко слышно пение кузнечиков. Даже кваканье лягушек звучит всегда по разному – у них в наборе звуков есть аж шесть “слов”-криков.
Млекопитающие отличаются от насекомых еще большей болтливостью. Например, свинья может издавать 23 звуковых сигнала, а лисица – 36. Лучшими вокалистами среди птиц считаются соловьи. От пения не отказываются и волки. Пение для них не только способ общения, но обостряет чувство принадлежности к стае (общности).
Даже с только что появившимся на свет детенышами животных их родители общаются. Особенно отличаются песни-призывы птиц: когда родители подзывают к себе удалившихся от них птенцов или когда зовут к обеду. Много звуковых сигналов исходит и от детенышей. Так, например, крик потерявшегося ежонка похож на слабый щебет. Землеройки и песчанки пищат, бельчата тихонько свистят.
Даже самое бесшумное существо – летучая мышь, и та издает шум (ультразвуковые сигналы), помогающий ей избегать столкновения с препятствиями. Порой такой сигнал достигает 145 децибелов. Именно такой шум, но в диапазоне, который человек слышит, производит взлетающий реактивный самолет.
О чем рассказал кузнечик, или Для чего животные издают звуки?
Человека на Земле окружают тысячи голосов. Одни он слышит и понимает, другие недоступны его слуху. Веками исчисляется история изучения «языка животных». В далекие-предалекие времена люди заметили, что животные издают звуки не просто так.
Однако прошли тысячелетия, прежде чем стало ясно, что «братья» наши меньшие умеют говорить. Слова их — это звуковые сигналы, в которых закодирована самая разнообразная информация. При помощи звуковых сигналов лесные обитатели рассказывают о себе: к какому виду и полу они принадлежат, какие в данный момент у них намерения — собираются они храбро защитить свою территорию или созвать на обед соплеменников.
Непосвященному человеку кажется, что пчела жужжит все время одинаково, однако недавно ученые установили, что у этих насекомых, как и у многих других, существуют самые разные звуковые сигналы. Издавая один из них, пчела «говорит», что она нашла корм и сколько метров до него лететь. Комары тоже все пищат по-разному. А в результате никогда не происходит нежелательных знакомств: комар одного вида устанавливает контакт лишь со своим сородичем.
Как стрекочут кузнечики и сверчки, конечно, слышал каждый. Песни их возникают — или когда они двигают ногой по крылу, край которого имеет зубчики, или когда одно крыло трется о другое. «Музыкальные инструменты» у них снабжены резонирующей пленкой, поэтому так издалека можно услышать их пение.
Ученые не один год занимаются изучением звуков, издаваемых насекомыми. Сейчас подсчитано: около 10 тысяч их видов умеют петь. Песни эти различные, а нужны они им, чтобы можно было поделиться друг с другом необходимыми сведениями. Как квакают амфибии, знают, разумеется, все. В языке наших обычных прудовых лягушек различают шесть «слов». 
В лексиконе лягушек шесть «слов»
Фото: pixabay.com
Что же касается млекопитающих представителей фауны, некоторые отличаются особой болтливостью. В словаре свиньи 23 звуковых сигнала, а у лисицы их даже 36. Среди животных также много певцов. Лучшими вокалистами по праву считаются соловьи. Хотя и изящная песня дрозда, и звуки лесной флейты, издаваемые иволгой, и задорный мотив зяблика с «росчерком» на конце, и простое чириканье воробья не оставляют нас равнодушными.
Среди лохматых и четвероногих обитателей дикой природы Земли немало других любителей пения. Например, поимпровизировать в кругу родной стаи не откажется ни один волк. Шведский ученый Эрик Цимен, на протяжении нескольких лет изучавший жизнь волков, считает, что «хоровое пение» у них служит не только средством общения с другими стаями и отбившимися родичами, но имеет и чисто эмоциональную основу, обостряя у них чувство общности, принадлежности к стае. 
Лиса использует 36 «слов»
Фото: pixabay.com
Детеныши животных еще только появились на свет, но большинство «советов» родители уже дают своим отпрыскам, разговаривая с ними. Особенно нежны так называемые песни-призывы: когда выводковые птицы подзывают к себе удалившихся от них птенцов. Особые «слова» произносятся и для созыва отпрысков к обеду. Услышав ритмичные рычания, медвежата и лисята бегут со всех ног, им ясно, что сейчас будет лакомство. Много звуковых сигналов издают и сами детеныши. Крик покинутого ежонка напоминает слабый щебет. Бельчата тихонько свистят, а землеройка и песчанка пищат.
Казалось бы, самое бесшумное существо — летучая мышь, она беззвучно планирует в темном небе, никогда не задевая окружающие предметы. Но посылаемые при полете ультразвуковые сигналы, которые помогают ей свободно ориентироваться в пространстве, достигают порой 145 децибелов. Именно такой шум, но в слышимом для человека диапазоне, производит при взлете реактивный самолет.
На мой взгляд, животные подают хороший пример людям. Они как бы напоминают, что общение на своем языке — это великий дар. Его надо беречь и дорожить им.
У поэта Эдуарда Асадова есть любимые мною строчки:
А мы с тобою, подумать только,
Запасом в тысячи слов обладаем,
Но часто друг друга даже на толику
Не понимаем, не понимаем!
Давайте будем учиться у животных понимать друг друга!
Звуки в жизни зверей
В мире животных самым распространенным и совершенным способом общения можно считать звуковую сигнализацию. В высшей степени она развита у птиц и млекопитающих. Звуки, издаваемые зверями, чрезвычайно разнообразны. Это свисты, скрипы, вопли, визг, рычания, вой, тявканья, фырканья, шипения. Да, всех их, пожалуй, и не назвать, так как только часть из них мы способны слышать непосредственно. Большинство же звуковых сигналов животных нашему слуху недоступно, ибо относится к ультразвуковому диапазону частот. Правда, о существовании их мы можем догадываться, наблюдая за поведением тех или иных животных, однако для их обнаружения и распознавания требуется специальная аппаратура.
Звуки в жизни зверей имеют огромное значение. Часто именно они обеспечивают возможность встречи самки с самцом в период размножения. Решение конфликтных вопросов между зверями тоже не обходится без специфических звуковых сигналов. Звуками животные предупреждают друг друга об опасности.
Надо сказать, что обстоятельное изучение мира звуков млекопитающих стало возможным благодаря использованию специальной, чувствительной к ультразвукам аппаратуры. За короткий срок — всего за четыре десятилетия исследований — была проделана огромная работа по выявлению роли звуков в поведении самых разных видов зверей. С каждым годом объем таких исследований стремительно растет. К изучению проблемы подключаются не только зоологи, для которых изучение тайн поведения животных является профессиональной задачей, но и специалисты других областей науки — физиологи, биофизики, бионики, лингвисты; вопросы акустической связи в мире животных начинают привлекать внимание и инженеров. Интерес к звуковому общению зверей проявляют также натуралисты-любители. Однако, к сожалению, книги, в которых говорится об акустической связи и роли звуков в жизни млекопитающих, и сейчас еще можно перечесть по пальцам. К тому же посвящены они чаще всего отдельным вопросам звуковой ориентации и сигнализации у животных. И еще более остро ощущается отсутствие литературы, доступной широкому кругу читателей.
Слуховая система определяет возможность (или невозможность) восприятия и опознавания животным звукового сигнала. Кроме того, она представляет собой высоко специализированную систему, обеспечивающую среди окружающих животное звуков отбор их по степени важности для данной жизненной ситуации. При этом нельзя игнорировать и акустические свойства среды обитания того или иного вида животного. В процессе эволюции каждый биологический вид приспосабливается к вполне определенным условиям существования и в том числе к определенному звуковому окружению. В соответствии с этим у животных выработалась способность подбирать для внутривидового звукового общения определенный звуковой диапазон. Это дает им возможность извлекать из звукового сигнала информацию в наиболее полном объеме.
Для понимания поведения зверей необходимо разбираться в их голосовых реакциях. Порой даже незначительные изменения в звуке, появление новых его оттенков могут указывать на изменение в настроении или намереньях животного. Известно, что особенности любого звукового сигнала обусловлены теми или иными его физическими свойствами. Поэтому вспомним из школьного курса физики, что же такое звук и каковы его свойства.
Учитывая, что многими любителями природы физика обычно воспринимается как трудная наука, мы приведем здесь лишь общие, самые необходимые для понимания нашей книги сведения по акустике. Мы надеемся, что несколько страниц о физических понятиях не испортят настроения нашим читателям.
В мире животных самым распространенным и совершенным способом общения можно считать звуковую сигнализацию. В высшей степени она развита у птиц и млекопитающих. Звуки, издаваемые зверями, чрезвычайно разнообразны. Это свисты, скрипы, вопли, визг, рычания, вой, тявканья, фырканья, шипения. Да, всех их, пожалуй, и не назвать, так как только часть из них мы способны слышать непосредственно. Большинство же звуковых сигналов животных нашему слуху недоступно, ибо относится к ультразвуковому диапазону частот. Правда, о существовании их мы можем догадываться, наблюдая за поведением тех или иных животных, однако для их обнаружения и распознавания требуется специальная аппаратура.
Звуки в жизни зверей имеют огромное значение. Часто именно они обеспечивают возможность встречи самки с самцом в период размножения. Решение конфликтных вопросов между зверями тоже не обходится без специфических звуковых сигналов. Звуками животные предупреждают друг друга об опасности.
Надо сказать, что обстоятельное изучение мира звуков млекопитающих стало возможным благодаря использованию специальной, чувствительной к ультразвукам аппаратуры. За короткий срок — всего за четыре десятилетия исследований — была проделана огромная работа по выявлению роли звуков в поведении самых разных видов зверей. С каждым годом объем таких исследований стремительно растет. К изучению проблемы подключаются не только зоологи, для которых изучение тайн поведения животных является профессиональной задачей, но и специалисты других областей науки — физиологи, биофизики, бионики, лингвисты; вопросы акустической связи в мире животных начинают привлекать внимание и инженеров. Интерес к звуковому общению зверей проявляют также натуралисты-любители. Однако, к сожалению, книги, в которых говорится об акустической связи и роли звуков в жизни млекопитающих, и сейчас еще можно перечесть по пальцам. К тому же посвящены они чаще всего отдельным вопросам звуковой ориентации и сигнализации у животных. И еще более остро ощущается отсутствие литературы, доступной широкому кругу читателей.
Слуховая система определяет возможность (или невозможность) восприятия и опознавания животным звукового сигнала. Кроме того, она представляет собой высоко специализированную систему, обеспечивающую среди окружающих животное звуков отбор их по степени важности для данной жизненной ситуации. При этом нельзя игнорировать и акустические свойства среды обитания того или иного вида животного. В процессе эволюции каждый биологический вид приспосабливается к вполне определенным условиям существования и в том числе к определенному звуковому окружению. В соответствии с этим у животных выработалась способность подбирать для внутривидового звукового общения определенный звуковой диапазон. Это дает им возможность извлекать из звукового сигнала информацию в наиболее полном объеме.
Для понимания поведения зверей необходимо разбираться в их голосовых реакциях. Порой даже незначительные изменения в звуке, появление новых его оттенков могут указывать на изменение в настроении или намереньях животного. Известно, что особенности любого звукового сигнала обусловлены теми или иными его физическими свойствами. Поэтому вспомним из школьного курса физики, что же такое звук и каковы его свойства.
Учитывая, что многими любителями природы физика обычно воспринимается как трудная наука, мы приведем здесь лишь общие, самые необходимые для понимания нашей книги сведения по акустике. Мы надеемся, что несколько страниц о физических понятиях не испортят настроения нашим читателям.
Песнь рыбы и клопа
Необычные звуки, которые издают животные
Корова говорит «му-у», кошка — «мяу», лягушка — «ква-ква», собака — «гав- гав». Так нас учат родители ещё в раннем детстве. Мы усваиваем эти знания как аксиомы и помним о них на протяжении всей жизни, точно собственное имя. Однако мир звуков, с помощью которых общаются животные, намного богаче и удивительней. Например, некоторые псовые не только лают, но и кудахчут, а лягушки — мычат и поют, как птицы. Зачем и как они это делают? «Кот Шрёдингера» объясняет на самых поразительных примерах.
Урчит, вякает, кудахчет
Песец (Vulpes lagopus)
Песец — пушистый северный зверь из семейства псовых. Это социальное животное: летом несколько особей зачастую образуют дружескую группу или семью, где есть самец, одна или несколько кормящих самок и иногда их помощники, участвующие в воспитании щенков. Необходимость понимать друг друга в разных ситуациях требует от животных богатого вокального репертуара.
Разнообразие звуков, издаваемых песцом, может поразить человека, впервые оказавшегося в естественной зоне обитания зверька — тундре. Сперва раздастся далёкий, но громкий лай — так песцы обозначают границы своей территории. Если вы подойдёте вплотную к норе, то услышите негромкое урканье (короткий повторяющийся звук «ур») или вяканье, похожее на сиплый вскрик. А задержитесь у укрытия подольше — зверь устроит истеричный плач (прерывистый крик «а-а-а»), который может перейти в лай. Как вы уже догадались, эти сигналы выражают разную степень опасности. Урчит зверь, когда находится в норе и уверен в надёжности своего убежища. Этим же сигналом взрослые загоняют щенков в нору. Плачут и лают песцы, находясь за пределами своего укрытия, когда потенциальный противник долго не отходит от норы, активно ведёт себя рядом с ней: обнюхивает либо пытается вторгнуться, а также если он слишком большой и страшный.
Последний сигнал — громкий плач, перемежающийся лаем, — зоологи называют окрикиванием. Издавая эту непростую комбинацию звуков, песец может вести себя пассивно — лежать возле норы и ждать, когда визитёру надоест этот противный звук. Но бывает и активное окрикивание, когда зверёк кричит, бегая вокруг незваного гостя.
Но самое удивительное, что песец умеет не только кричать, но и кудахтать! Иногда это звучит как тихое «ко-ко-ко» — так родитель, вернувшись с едой, призывает щенков выйти из норы для трапезы. Когда приятели или самец с самкой встречаются после разлуки, они приветствуют друг друга кудахтаньем и оглушительным визгом.
Словно бьёт кнутом
Восточная птица-бич (Psophodes olivaceus)
Из тундры перенесёмся во влажные тёплые леса на юго-востоке Австралии. Прогуливаясь там среди кустарников, папоротников и лиан, можно услышать резкий звук, напоминающий свист бича или кнута. Знакомьтесь, это восточная птица-бич. Увидеть её трудно: неяркая чёрно-коричневая окраска — отличная маскировка в густом подлеске. Зато звук кнута можно услышать за полкилометра! Эту птицу относят к отряду воробьинообразных. Но, в отличие от её дальних родственников, обитающих в нашей стране (воробьёв, снегирей, зеленушек, ворон и т.д.), петь умеют не только бичи-самцы, но и самки. Эти пернатые, кстати, моногамны и образуют долговременные пары. У каждой семьи есть своя территория, которую защищают обе птицы в течение всего года. Важную роль в защите территории играет как раз песня.
Песня самца состоит из двух частей: тихого вступления (простого свиста) и уже упомянутого звука бича. Свист — относительно длинный звук (длится 2 секунды) с постоянной частотой. Звук бича — короткий взрывной звук, длящийся всего 0,2 секунды. Однако за столь малое время его частота возрастает с 0,5 до 8 кГц! Пожалуй, это самый резкий скачок частоты, на который способны птицы.
Такой специфический звук — территориальный компонент птичьей песни. Он направленный и позволяет другим самцам этого вида точно определить местоположение хозяина лесного участка. Поэтому, если самец-резидент хочет остаться незамеченным, он издаёт только свист — например, при приближении к гнезду.
Любопытно, что большая птица-лира, или обыкновенный лирохвост (Menura novaehollandiae), известная своей способностью копировать любые звуки, не способна точно воспроизвести звук бича. Для человеческого уха оригинал и копия, скорее всего, будут неразличимы, но сонограмма — графическое отображение звука — покажет, что только восточной птице-бичу доступны такие резкие и значимые скачки частоты.
Точно пароход гудит
Рыба-жаба (Opsanus tau)
Если погрузить гидрофон в «мир безмолвия» — на морское дно, как это сделали учёные в 1940-е годы, — можно услышать звуки, похожие на хрюканье, тявканье, кудахтанье, воркование, храп, рыдания, всхлипывания. Так общаются между собой рыбы — порой они даже поют хором.
Один из самых удивительных звуков издаёт рыба-жаба. Это донная рыба, обитающая в западной части Атлантического океана у берегов США. Жабой её прозвали за голую кожу (без чешуи) и способность закапываться в ил (таким образом рыба поджидает добычу).
В начале сезона размножения зрелые самцы издают звук, напоминающий пароходный гудок, в том числе по уровню звукового давления — 126 дБ на расстоянии 1 метр. (Это выше человеческого болевого порога в 120 дБ!) С какой целью они соревнуются с иерихонской трубой? Конечно же, чтобы привлечь как можно больше самок к своему гнезду и оставить максимальное количество потомков.
Когда рыбы выясняют отношения — самки дерутся за еду или самцы воюют за самку, — то нередко издают короткие, менее громкие звуки, похожие на ворчание.
Большинство рыбьих разговоров, криков и песен возникает при быстром изменении объёма плавательного пузыря во время сокращения мышц в его стенках. По скорости сокращения звуковые мышцы рыб-жаб превосходят все типы мышц других рыб и вообще всех позвоночных животных.
Интересно, что плавательный пузырь рыбы-жабы сердцеобразной формы, а звуковые мышцы располагаются только по бокам «сердца», что позволяет направлять звук в стороны и защищать внутреннее ухо от перегрузки. Очень полезное приспособление для тех, кто не хочет оглохнуть от собственных воплей.
Стрекочет громче цикады
Пресноводный клоп (Micronecta scholtzi)
Большинство из нас считает, что самые громкие насекомые — это цикады (Cicadidae). Говорят, Чарлз Дарвин слышал их стрекотание, плывя на знаменитом корабле «Бигль» за 400 метров от берега Бразилии.
Однако самые громкие звуки относительно своих размеров издаёт вовсе не цикада, а европейский пресноводный клоп из семейства гребляков. Вообще, конечно, сложно представить звучащего клопа, тем более довольно шумного (сила звука может достигать 99,2 дБ, что сравнимо с игрой оркестра). Длина Micronecta scholtzi всего 2,3 мм, обитает он под водой, а услышать его можно с берега. При переходе звука из водной среды в воздушную громкость сильно снижается, тем не менее стрекотание клопа слышно отчётливо.
Механизм звукоизвлечения у этих насекомых пока мало изучен. Скорее всего, стрекотание возникает при трении зубчиков на правой лопасти гениталий клопа о гребешок на левой половине восьмого брюшного сегмента. Столь звучное трение друг о друга разных частей тела называется стридуляцией, она характерна для многих насекомых. Размер органов клопа, производящих звук, — не более 50 микрометров, при этом нет резонаторов, усиливающих звук, как у других громогласных животных. Как этому виду гребляков удаётся так шумно себя вести — загадка. Сложно изучать столь малую живую звуковую систему.
Стрекочут только самцы — чтобы привлечь самок. Причём делают это обычно хором: каждый пытается «перекричать» другого и всех сразу. Такая вот забавная конкуренция за право быть любимым.
Оглушает пузырьками
Рак-щелкун, или щёлкающая креветка (семейство Alpheidae)
Какие звуки издают креветки? Вряд ли вы часто об этом задумываетесь. Между тем щёлкающие креветки, или, как их часто называют, раки-щелкуны, способны производить самые громкие звуки в животном мире — 210 дБ (для сравнения: самое громкое позвоночное животное — синий кит — выдаёт около 180 дБ). Кроме того, весьма широк и частотный диапазон их сигнала: от 2 до 200 кГц. Как же креветкам это удаётся?
C помощью кавитационных пузырьков — заполненных газом полостей, которые они создают в воде. У щёлкающих креветок увеличена одна клешня (у одних правая, у других левая) — её размер достигает половины длины тела. Сами креветки небольшие: 5,5 см. Членистоногое схлопывает крупную клешню так быстро, что создаёт реактивный поток скоростью 28 м/с, который резко понижает давление — вода в этой области быстро испаряется и образует пузырьки. Увлекаемые струёй в область высокого давления, они прекращают расти и начинают сжиматься. Сокращение кавитационного пузырька происходит с высокой скоростью и сопровождается звуковым импульсом. Громкость последнего сравнима с грохотом при запуске космической ракеты!
Щёлкающие креветки используют ударную силу пузырьков для защиты территории, а также для охоты — они глушат или даже убивают добычу: более мелких креветок, червей или некрупных рыб. Впрочем, убивают они не звуком, а именно ударной волной.
То есть звук — это всего лишь побочный продукт. Сами креветки его не слышат, у них нет органов слуха. Однако другим морским животным он, вероятно, мешает. Хотя что уж говорить о подводных обитателях — раки-щелкуны могут досаждать и человеку. Креветки живут группами, и в месте их обитания, особенно по ночам, стоит шум, напоминающий треск горящих веток. Этот звук настолько громкий, что может навредить работе гидролокаторов или напугать гуляющих по берегу моря туристов.
Перекричит газонокосилку
Лягушка коки (Eleutherodactylus coqui)
У бесхвостых амфибий, к которым относятся лягушки и жабы, вокальная коммуникация развита превосходно. Они общаются посредством самых разнообразных звуков, кваканье — это лишь самый известный сигнал. Например, лягушка-бык (Lithobates catesbeianus) мычит; птицеголосая квакша (Hyla avivoca) имитирует пение пернатых; жаба Фаулера (Anaxyrus fowleri) издаёт скрипучее «ва-а-а», а лягушка коки — короткую высокочастотную песню «ко-ки-и».
Этот вид обитает в лесах Пуэрто-Рико. Поют только особи мужского пола. Звук «ко» — территориальный компонент, благодаря ему самцы узнают друг друга и не лезут на чужой участок. Сигнал «ки-и» привлекает самок. Громкость песни достигает 92 дБ, что превосходит шум газонокосилки. Коки — одна из самых голосистых лягушек.
Однако самки выбирают не тех, кто поёт громче, а тех, кто издаёт звук чаще (в среднем самец повторяет «ко-ки-и» каждые 3–4 секунды). При этом повторяемость сигнала никак не коррелирует с размерами тела или здоровьем самца, так что не очень понятно, почему у самок сформировалось подобное предпочтение.