Ученые изучили механизм извлечения звуков, который используют слоны в общении с сородичами. Выяснилось, что этот механизм очень схож с человеческим. Слоны так же, как люди, используют гортань и связки для голосовых сигналов.
Известно, что слоны - очень коммуникабельные животные с достаточно высоким интеллектом. Они часто общаются между собой и издают различные звуки. Причем не только трубят во весь хобот, что отлично слышно всем, но и общаются посредством низких, инфразвуковых сигналов в диапазоне менее 20 герц, которые человек обычно не может уловить или улавливает только какую-то их часть.
Как выяснили ранее исследователи, "слоновьи инфразвуки" передают больше информации, чем простые "я здесь", "привет" или "иди сюда". Они могут использовать более сложные сигналы для того, чтобы, например, прогнать от своего стада чужаков. Исследователи также обнаружили, что подчиненные слоны повышают частоту звука в ответ на позывные доминирующих животных.
Тем не менее до сих пор ученым не было известно, как же слоны, собственно, производят инфразвуки. Некоторые считали, что слоны, подобно мурлыкающим кошкам, используют прерывистые сокращения мышц голосового аппарата. Другая гипотеза утверждала, что инфразвуки возникают за счет колебаний голосовых связок под действием потока воздуха из легких, как у человека.
Кристиан Хербст из университета Вены совместно с коллегами из Германии, Австрии и США использовали гортань умершего слона, чтобы воссоздать инфразвук в условиях лаборатории. Результаты исследования были опубликованы в Science .
Зоологи провели эксперимент, во время которого сымитировали работу легких, пропуская через вырезанную гортань слона поток воздуха. Получавшийся звук улавливался микрофоном, а положение голосовых связок снимала высокоскоростная видеокамера.
"Мы показали, что звуки низкой частоты могут возникать за счет потока воздуха, который создает самоподдерживающиеся колебания голосовых связок... что исключает необходимость в существовании каких-либо "мурчащих" механизмов (образования звуков за счет сокращения мышц)", - говорится в статье. Таким образом, удалось установить, что слоны извлекают звуки так же, как люди и другие млекопитающие.
Справка
Слоны - самые крупные животные на Земле, обитающие в Индии и Африке. Гиганты делятся не на два вида, как считалось ранее, а на три: саванный (африканский) слон, лесной (африканский) слон и индийский слон.
Слоны считаются социальными животными. Они образуют группы из самок и детенышей, возглавляемых старой и опытной самкой. Самцы образуют отдельные стада. Взрослый самец может временно присоединяться к стаду с самками, в котором есть хотя бы одна самка, готовая к зачатию.
Животные обладают музыкальным слухом и музыкальной памятью, они способны различать мелодии из трех нот.
Интересный факт
Благодаря умению распознавать инфразвуки многие слоны спаслись во время катастрофического цунами в 2004 году. По мнению ученых, животные смогли уловить инфразвук, возникший в результате этого катаклизма.
Африканские слоны известны своей способностью переговариваться с сородичами как вблизи, так и на расстояниях до нескольких километров. Делают они это при помощи так называемого инфразвука — звука слишком низкого, чтобы его различило человеческое ухо. Это область очень низкочастотных колебаний — менее 20 Гц.
Новое исследование, опубликованное в журнале Science , показало, что механизм звукоизвлечения низких звуков у слонов в целом такой же, как и у людей, и у большинства млекопитающих.
Установить механизм «трубного гласа» удалось очень интересным образом: ученые воссоздали производимые слонами низкие звуки, воспользовавшись гортанью недавно умершего слона.
Эксперимент провел Кристиан Хербст из Университета Вены совместно с коллегами из Германии, Австрии и США.
«Звуковые волны слонов называют инфразвуком, поскольку их частота слишком мала, чтобы их могло различать человеческое ухо. От этих звуков мы различаем только гармоники, побочные кратные частоты. Например, если слон издает звук с частотой в 10 Гц, мы воспримем из него звук с частотой 20, 30, 40 Гц и т. д. Но эти высокие обертона обычно гораздо ниже по амплитуде», — объясняет особенности восприятия звука Хербст.
До сих пор ученые не могли понять, как именно слон издает такие низкие звуки.
Среди гипотез было прерывистое сокращение мышц (как при кошачьем мурлыканье), а также вибрации голосовых связок под потоком воздуха из легких (так возникает человеческий голос). Разрешить проблему помогла естественная смерть слона в берлинском зоопарке. Погибшее животное дало ученым ценный материал для изучения звукоизвлечения.
Зоологи вырезали гортань слона и заморозили ее в течение нескольких часов после смерти животного. Затем ее перевезли в специализированную лабораторию на факультете когнитивной биологии Университета Вены, где было проведено детальное исследование, которое возглавил Текумсех Фитч, один из авторов работы.
Эксперимент состоял в следующем: ученые имитировали работу легких животного, продувая управляемый поток теплого влажного воздуха через гортань (голосовые связки были приведены в состояние готовности к извлечению звуков).
Таким образом исследователям удалось добиться от извлеченных из организма связок детального воспроизведения инфразвука, издаваемого слонами.
Тот факт, что этот эксперимент удалось провести в лаборатории, показывает, что для общения животные все-таки используют «миоэластический аэродинамический» механизм для общения между собой, то есть они извлекают звук так же, как и люди.
Если бы они трубили «методом мурлыки», автономное воспроизведение звука было бы невозможным, так как периодические сокращения мышц нуждаются в сигналах из головного мозга.
Скорее всего, этот механизм воспроизведения звука широко распространен среди млекопитающих. Известно, что именно так работает ультразвуковой «эхолот» летучих мышей, теперь к списку присоединен инфразвук слонов. Таким образом, колебания голосовых связок могут производить звуки с крайне широким диапазоном частот у животных с очень разным размером тела.
Наука наконец-то выяснила, с помощью чего слоны испускают низкочастотные звуки, играющие столь важную роль в их социальной жизни.
Фото Bruno Levy / Corbis.
Трубные возгласы слонов — одни из самых громких звуков в живой природе. Но человек слышит далеко не всё, что звучит в слоновьем «пении». Слоны могут издавать низкочастотные звуки в диапазоне от 1 до 20 Гц. Этот инфразвук распространяется на 10 километров. Социальное значение этого низкочастотного канала связи велико. Например, самка-матриарх, стоящая во главе группы, управляет таким образом передвижениями младших слоних. Слонихи-матери инфразвуком оповещают разбредшихся слонят о своём местонахождении, чтобы те знали, куда бежать в случае опасности. Самцы с помощью низкочастотного сигнала во время гона предупреждают потенциальных конкурентов, чтобы те не приближались.
Слоновий ультразвук был открыт в 1980-х. С тех пор зоологи успели много узнать о его коммуникативной функции, но как животные издают его, оставалось тайной. Трудность здесь вполне понятна: к слону не подойдёшь с просьбой сказать «а-а», пока ты будешь обследовать его глотку и гортань эндоскопом. Поэтому работа, выполненная зоологами из Венского университета (Австрия), замечательна именно применённым экспериментальным решением. Учёные вместе со своими коллегами из университетов Германии и США сумели ответить на вопрос, с помощью чего слоны поют ультразвуком.
Тут возможно два решения. Звук может происходить из-за ритмичных сокращений мышц гортани: так, например, мурлычут кошки. Второй способ — пропускание воздуха через голосовые связки. Воздух заставляет связки вибрировать, и этот механизм лежит в основе речи человека. Первый вариант можно сравнить с дверным звонком, который звенит сам, повинуясь электрическому импульсу, второй — с деревянным духовым инструментом, которому необходим поток воздуха.
Чтобы проверить, какой из этих механизмов работает у слона, исследователи использовали гортань, вырезанную у умершего животного. Очевидно, в этом случае механизм «дверного звонка» не сработал бы: для него нужны постоянные нейронные импульсы. Второй же, «духовой» способ учёные сымитировали с помощью воздушного насоса, который качал воздух через голосовые связки в гортани. Подаваемый таким образом воздух нагревался и увлажнялся, как если бы поступал из живого лёгкого. Исследователи сделали видеозапись вибрации голосовых связок и зафиксировали звуки, которые они издавали. Эти звуки сравнили с голосами 470 слонов, записанными в течение четырёх лет.
Оказалось, что инфразвук, полученный искусственным образом с помощью гортани африканского слона, не отличается от низкочастотных звуков, издаваемых живыми слонами.
То есть, как пишут исследователи в журнале Science, механизм, опирающийся на ритмичные сокращения мышц гортани, для получения инфразвука не используется. Звук, получающийся при этом, был бы похож на постоянную ноту, не изменяющуюся до конца сигнала. Но слоновий инфразвук как раз неустойчив и варьируется по частотам, что соответствует работе второго механизма, основанного на потоке воздуха через связки.
Мы разделяем эту планету более чем с миллионом различных видов животных. Учитывая, какое огромное количество животных нам нужно изучить, не удивительно, что большая часть царства животных остаётся для нас загадкой. Но иногда даже самые распространенные или узнаваемые животные могут удивить нас: у каждого вида есть свой собственный способ общения, и некоторые из ваших любимых животных могут звучать так, как вы никогда не ожидали бы.
10. Гепарды щебечут как птицы
Гепард является самым быстрым в мире наземным животным. Когда-то они были широко распространены по всей Африке и Азии, но взаимодействие с людьми сократило количество гепардов, обитающих в Азии, до нескольких десятков. Крупные популяции гепардов в настоящее время существуют в Намибии, Ботсване, Зимбабве, Кении и Танзании.
В отличие от других больших кошек (которые технически принадлежат к роду пантеры), гепарды и пумы не могут рычать, так как у них нет необходимого для этого двухсекционного щитовидного хряща. Вместо этого гепарды щебечут как птицы, что, пожалуй, уместно, учитывая их соколиную скорость. Ни одна другая кошка не издаёт подобный звук.
Гепарды также в значительной степени общаются посредством урчания, теоретически воспроизводимого посредством использования подъязычной кости в горле. С другой стороны, когда-то считалось, что большие кошки, способные издавать рык, такие как львы, тигры, леопарды, ягуары неспособны урчать, так как у них не было вышеупомянутой подъязычной кости. Однако более поздние наблюдения показывают, что кошки, издающие рык, могут урчать, они просто не могут одновременно издавать какие-либо другие звуки, как это могут делать другие кошки.
9. Собаки породы Басенджи не гавкают, зато они могут глухо рычать
(Начните смотреть видео выше примерно с 50-ой секунды)
Басенджи это порода собак эндемичная Центральной Африке, которая используется в качестве помощника охотника. Она была впервые вывезена из Конго в древности в качестве подарка египетским фараонам, но в Англии или Америке она распространилась лишь в середине 1900-х годов.
Басенджи не могут лаять из-за своей узкой гортани. В результате, вместо того, чтобы лаять, басенджи издает звуки посредством глухого рычания, которые звучат как урчание или вой.
Охотники, скорее всего, вывели способность басенджи не лаять намеренно, так как лай, возможно, мешал охоте, раскрывая местоположение охотников или отпугивая добычу.
Басенджи известны своей удивительной сообразительностью, а также тенденцией быть упрямыми и озорными. Любознательные басенджи, скорее всего, съедят всё, что вы оставите валяться на полу или же проползут через забор, чтобы осмотреть окрестности. Кроме того, в то время как басенджи, безусловно, могут выучить команды, они также могут предпочесть их игнорировать.
8. Лисий кузу рычит как останавливающаяся бензопила
Лисьи кузу это сумчатые животные, которые широко распространены по всей Австралии (и Новой Зеландии после того, как их туда завезли). Будучи оппортунистическими всеядными, лисьи кузу обладают тенденцией разорять сады людей, но они, как известно, также обкрадывают гнёзда птиц, охотясь за яйцами.
Когда лисий кузу пытается запугать или отпугнуть угрозу он рычит как бензопила или автомобиль, в котором кончается топливо. Тем не менее, как и обыкновенная сипуха, лисий кузу может с той же целью издавать ужасающий визг.
Мех лисьего кузу чрезвычайно лёгкий, но и невероятно тёплый. Это делает его похожим на мех белого медведя с примесью шелковистого ощущения, как от меха норки. Австралийские аборигены использовали мех кузу для создания удивительно эффективно сохраняющей тепло одежды. Когда европейцы прибыли в Австралию, они увидели большой потенциал в использовании лисьих кузу в установившейся к тому времени торговли пушниной. На самом деле, это была главная причина тому, что их завезли в Новую Зеландию (где они вызвали небольшую катастрофу среди местных видов животных).
7. Слоны издают шум, похожий на рычание
Помимо того, что они умеют трубить, слоны также могут рычать. На самом деле, шум, который звучит примерно как низкое рычание, является их наиболее распространённым способом общения. Урчание вызывается вибрирующим звуком, издаваемым в горле.
Урчание помогает слонам организовываться. Например, при уходе с водопоя слоны используют урчание, для выстраивания в свою иерархическую структуру (самки ведут стадо, а взрослые самцы уходят отдельно). Кроме того, слоны рычат, чтобы дать понять другим стадам, что пришёл их черёд идти на водопой. Рычание даже использовалось для координации стада при спасении тонущего слонёнка.
Рычание может распространяться на впечатляющие расстояния в несколько километров (посредством рычания самки дают самцам понять, когда приходит пора спариваться). Некоторые урчания настолько низкие, что их могут услышать только слоны.
Все виды слонов общаются посредством рычания. Рычание слонят было ключевым компонентом рева ти-рекса в фильме 1993 года Парк Юрского периода.
6. Обыкновенные сипухи не ухают, а пронзительно визжат
Визг сипухи, от которого кровь стынет в венах, совсем не похож на обычное уханье. Обыкновенная сипуха, которая обитает на каждом континенте кроме Антарктиды, и так выглядит как что-то из фильмов ужасов, а жуткий крик лишь дополняет это впечатление.
Крики обычно длятся порядка двух секунд (и производятся многократно, хотя и нечасто). Самцы кричат, приглашая самок осмотреть построенное ими гнездо, или чтобы отпугнуть угрозу. Самки, которые кричат гораздо реже, обычно делают это выпрашивая пищу у своих партнёров.
Обыкновенные сипухи обычно любят устраивать гнездование в старых сараях. До того как сараи стали широко доступными для них, сипухи могли устраивать гнёзда в дуплах таких деревьев как западный платан, серебристый клён и белый дуб. Обыкновенные сипухи выводят потомство дважды в год и в воспитании молодняка принимают участие оба родителя.
Птенцы сипух также могут шипеть для того, чтобы отпугнуть незваных гостей, что не менее жутко, чем крик взрослых особей.
5. Морские свинки могут издавать звуки, похожие на те, которые издают игрушки-пищалки
Помните, в детстве у многих были такие небольшие игрушки, которые пищали при нажатии?
Морские свинки, которые на самом деле довольно голосистые, общаются с помощью звуков, похожих на звуки тех игрушек-пищалок. Это называется попискивание и обычно оно воспроизводится для передачи целого ряда эмоций, таких как возбуждение, предвкушение или голод. Посредством попискивания морские свинки также выражают негативные эмоции, такие как гнев, страх или агрессия, но к ним, как правило, добавляется постукивание зубами.
Морские свинки появились в Южной Америке, где многие использовали их в качестве источника пищи. Морские свинки, которые также известны просто как «свинки», являются грызунами, и вообще никак не связаны со свиньями. Возможно, они были самым дешёвым источником мяса (альтернативой свинины) которое англичане могли купить за одну гинею, - старую британскую монету стоимостью примерно в один фунт стерлингов.
4. Лоси могут издавать звуки, похожие на звук охотничьего рога
Лоси, более крупные родственники оленей, являются эндемичными для Северной Америки и Восточной Азии. Они обитают в горных регионах. В США они в основном обитают на западе, хотя когда-то их можно было найти по всей стране. Их также называют вапити (индейское слово для обозначения оленя светлого окраса). Высота лосей может составлять до 2,7 метра, включая рога.
Сезон спаривания наступает с окончанием лета. Этот период известен как «половая охота» и именно в этот период самцы лосей сражаются за самок. Для периода половой охоты характерны страстные воззвания, известные как «трубление», которые представляют собой нарастающую, навязчивую мелодию, весьма отличающуюся от звука рога, на звук которого она считается похожей. Звук перерастает в громкий визг-крик, а затем резко переходит в серию ревущих звуков.
«Трубление» лосей продолжается от заката до рассвета и с сентября по октябрь. Это достаточно времени, чтобы собрать большую когорту самок, и надоесть любому другому лесному животному.
3. Гривистые волки запугивают лаем, смешанным с рёвом
Что получится, если вы соедините рёв льва с лаем ротвейлера? У вас получится лай-рёв гривистого волка.
Несмотря на то, что Международный союз охраны природы (International Union for Conservation of Nature) придал этому животному статус вида, находящегося в состоянии близком к угрожаемому, гривистые волки широко распространены в Южной Америке. Они встречаются в Боливии, Парагвае, Аргентине, Перу и Бразилии (не говоря уже о зоопарках по всему миру). Несмотря на то, что гривистый волк относится к семейству псовых, он на самом деле совсем не является волком и принадлежит к абсолютно другому, одноимённому роду Гривистые волки (Chrysocyon). Гривистые волки выглядят как лисы на ходулях и охотятся они в одиночку.
Лай-рёв гривистого волка, безусловно, впечатляет, но они по большей части общаются посредством обоняния: они могут учуять запах мочи представителей своего вида больше чем за километр, и могут передать предупреждение, интерес к спариванию или данные о здоровье. В отличие от многих других представителей псовых, гривистые волки не воют и не лают, однако они рычат (когда чувствуют угрозу) и скулят (в знак приветствия).
2. Многоголосые пересмешники подражают …всему
Пересмешники обожают петь, и они не ограничивают себя одним жанром.
Пересмешники обитают в Новом Свете, и являются не мигрирующими птицами, которых можно встретить в Мексике, в США, на Багамских островах, на Галапагосских островах, на Кубе и на других островах Карибского бассейна, на Антильских островах (Antilles). Хотя существует несколько подвидов пересмешников, самым распространенным является многоголосый пересмешник. Как и миниатюрный лирохвост, метко названный пересмешник разучивает песни десятков других птиц (или даже лягушек), имитируя их во всеуслышание. Они продолжают разучивать новые песни на протяжении всей своей жизни. Они исполняют каждую имитацию в течение порядка 20 секунд, прежде чем перейти к следующей мелодии.
Поют как самцы, так и самки, и они способны делать это весь день напролёт. Если вы слышите, что пересмешник поёт ночью, то это, скорее всего, отчаянный самец, надеющийся найти самку для спаривания. Если вам надоест их пение, просто вспомните, что убивать пересмешников это просто грех.
1. Лисы кричат
(Начните смотреть видео выше примерно с 30-ой секунды)
Обыкновенная лисица, самый крупный вид лис, является одним из самых успешных млекопитающих. Благодаря своей находчивости и приспособляемости, этому виду удалось распространиться на четыре континента. На самом деле, их ареал распространения является самым обширным из всех плотоядных животных, обитающих в мире на данный момент (хотя на самом деле они на практике всеядны). Несмотря на то, что они настолько широко распространены, лисы на самом деле очень неуловимы.
Стройный вид и пушистый хвост лисицы придают ей некоторую схожесть с кошачьими. Однако на самом деле лисица относится к семейству псовых и является родственницей собак и волков.
Как это может подтвердить Илвис (Ylvis), лисы не являются особенно голосистыми животными. В то время как лисы используют свои хвосты и запах для общения, они могут также издавать громкий, высокий и похожий на крик лай, который обычно можно услышать в брачный период или во время конфликта. Лисы также рычат во время драк.
И теперь вы знаете, что на самом деле говорит лиса!
