Дельфіни роздають «автографи»

На фото один з авторів статті — А.В. Агафонов. Фото з сайту www.crimea.kp.ru

Вчені з Інституту океанології дослідили звуковий репертуар тональних сигналів (свистів) дельфінів афалін в декількох дельфінаріях Криму і Краснодарського краю. Результати підтвердили наявність і переважання у дельфінів серед інших тональних сигналів індивідуальних звукових «автографів»: повторюваних частотно-часових модуляцій, що видаються різними індивідуумами. «Автографи» становлять більшу частину тональних сигналів у репертуарі особини, проте є й інші типи повторюваних сигналів («псевдоавторграфи», сигнали-наслідування іншим особам) і варіабельні свисти. Автори запропонували модель інформаційного поля в спільноті афалін, створюваного тональними сигналами дельфінів, в рамках концепції біологічного сигнального поля.

Пошук розумних істот, побратимів по розуму, зазвичай представляється справою космічної важливості. Однак не так вже давно люди виявили, що, можливо, не доведеться борознити неосяжні простори Всесвіту, щоб поспілкуватися на рівних з кимось не людської зовнішності. Дуже перспективними в цій справі нам здалися дельфіни, коли десь в середині XX століття у них відкрили здатність комунікації за допомогою звукових сигналів. Дослідники виділяють два види сигналів у китоподібних — для ехолокації (визначення себе та інших об’єктів у просторі) і для спілкування з сородичами. Однак, якщо виділяти акустичні продукти китоподібних за фізичними властивостями, то говорять про три категорії звуків: Клацання, імпульсно-тональні сигнали, що є послідовністю імпульсів тривалістю до декількох секунд, з мінливою тривалістю міжімпульсних інтервалів і тональні сигнали. Клацання — сигнали, вироблені спеціальними звуковими органами (повітряними мішками), виключно короткої тривалості, менше однієї тисячної секунди. Дельфін використовує серії клацань різної частоти та інтенсивності для визначення відстані до об’єкта і для розпізнавання більш тонких його деталей. Вважається, що за спілкування відповідають тональні звуки. Комунікативні вміння дельфінів вивчені не так детально, як ехолокація, і продовжують бути полем для наукових відкриттів. Вивченням «мови» дельфінів займаються і вітчизняні зоологи з Інституту океанології імені П. П. Ширшова РАН. Справжнє дослідження присвячене вивченню однієї з категорій комунікативних сигналів — свистам. Свисти це вузькосмугові частотно-модульовані звуки, тобто звук чистого тону з мінливою в часі висотою, тривалістю до декількох секунд. Ми чуємо їх як свисти, щебетання або навіть крики. Вчені ще в середині минулого століття показали, що кожна особина дельфінів має свій власний характерний свист, який назвали «свист-підпис» або «автограф». Цей свист виробляється в перші три роки життя і у синів (але не у дочок) дуже схожий на материнський. Дельфіни також можуть наслідувати «автограф» інших особин, але подробиці використання цих розпізнавальних сигналів досі туманні.

Роботи проводилися в декількох дельфінаріях Криму і Краснодарського краю в 2010 — 2014 роках з дельфінами афалінами. Методика збору матеріалу досить стандартна — використовували аудіо- та аудіо-відеорекодери в частотному діапазоні 20 Гц — 24 кГц. Велика частина акустичного матеріалу зібрана в дельфінарії Коктебель (Крим). Для індивідуалізації сигналів були зроблені відсадки дельфінів в інший басейн. Обробка сигналів проводилася в програмі Adobe Audition. Програма дозволяє візуалізувати сигнали в спектральному або хвильовому вигляді і виробляти точні заміри їх частотно-часових параметрів. На жаль, у голові «матеріали та методи» немає жодних роз’яснень до аналізу частотно-тимчасових кривих свистів. З наступних результатів та ілюстрацій до них можна зробити висновок, що криві оцінювали за загальною тривалістю сигналу, тривалістю його окремих елементів, останні в свою чергу виділялися за положенням локальних екстремумів і перегинів кривої.

У репертуарах досліджених дельфінів автори виділили такі типи (sic) свистів:

«свисти-автографи» — сигнали схожої форми контуру (на частотно-часовому графіку) і домінуючі (від 60% до 86% від усіх свистів у цьому дослідженні) в індивідуальному репертуарі особини, «

варіабельні» свисти — сигнали великої тривалості (до 3 с) з вираженою частотною модуляцією. До них належать «псевдоавтографи» — які регулярно повторюються протягом деякого нетривалого періоду варіабельні свисти, але не «автографи», «

фрагментарні» свисти — короткі (? КП) сигнали зі слабо вираженою частотною модуляцією, «

мімікрія» — випадки наслідування «свисту-автографу» іншого дельфіна.

Автори уявляють, що контури (на частотно-часовому графіку) «автографа» однієї особи можуть варіювати в досить широких межах. У деяких дельфінів можуть бути по два «автографи». «Автографи» різних особин значно відрізняються один від одного. Хоча дослідники зазначають, що в останньому випадку відмінності стосуються «»… ключових точок «сигналу, його загальної тривалості та тривалості окремих елементів»… таке подання відмінностей не характеризує і не класифікує відмінності хоч скільки-небудь об’єктивно (наведені лише частотно-часові графіки, що ілюструють ці твердження). Тому нам залишається довіритися інтуїції авторів дослідження і несистематизованим даним зі статті. Так, «автограф» домінанта Дані в дельфінарії Коктебель і другий «автограф» іншого самця, Вані, статистично значуще відрізняються за загальною тривалістю сигналів, але за дослідженими частотними параметрами (див. методику) відмінностей не виявлено. А в ситуації порівняння основного «автографа» і його «мімікрії» Данею статистично значущими були тільки два з восьми частотно-часових параметрів. Ці та інші порівняння оригінального «автографа» і його «мімікрії» іншими дельфінами зграї дозволили авторам зробити висновок, що сигнали-імітації та оригінали досить схожі, але зазвичай відрізняються за кількома виміреними параметрами.

Аналіз варіабельних свистів дельфінів у дельфінарії Коктебель виявив наявність повторюваних сигналів, названих авторами «псевдоавтографами». Серед останніх автори виділяють три типи (sic) I, II, III. Тип I був використаний дельфінами самцями, коли вони «проганяли» самок з великого басейну в малий. «Псевдоавтограф II типу», сильно модульований (змінюється) сигнал тривалістю до 1 с, видавав домінантний самець у ситуації його тимчасової ізоляції. «Псевдоавтограф III типу» автори пов’язують з емоційним станом дельфінів у ситуаціях сильного збудження.

В інших дельфінаріях, де були проведені дослідження, не завжди вдавалося ідентифікувати приналежність сигналів. Дослідники проаналізували загальний пул тональних сигналів і виділили в кожному дельфінарії кілька типів (sic) стійких переважаючих сигналів, позначаючи типи літерами латинського алфавіту. Так, у «Великому Утриші», де знаходилися 7 дельфінів і білуха, було виділено 8 таких типів (А-H), відповідно від 20.8% до 1% від загального числа свистів, інші свисти — 18.2%, а в дельфінарії «Артбухта» (6 афалін і 2 білухи) виявили 6 типів переважаючих сигналів. Автори припускають, що це «автографи» і можливі їхні «мімікрії».

Авторами були проаналізовані записи дельфінів і в природному середовищі проживання в районі Судак — Новий Світ. Аналіз записів виявив наявність 150 домінуючих типів свистів, які можна інтерпретувати як «автографи», що узгоджується з чисельністю місцевої популяції, визначеною методом візуального обліку. Це говорить про перспективи оцінки чисельності популяції за допомогою аналізу акустичних даних.

На підставі проведеного дослідження вчені представили своє бачення організації комунікації в спільноті афалін. Центральне місце в ній займають «автографи». «Автограф» розглядається не тільки як ідеальна конструкція (певний контур на частотно-часовому графіку), а в сукупності з усіма її варіаціями (неповні контури або навіть окремі елементи ідеального контуру). У репертуарі афалін ці чисті тональні сигнали з певними та індивідуально специфічними частотно-часовими контурами (або окремі елементи цих сигналів) становлять від 60% до 86% від усіх свистів. У цьому дослідженні зазначено, що наявність сигналів-імітацій «автографів» інших дельфінів, «мімікрії», в репертуарі особини пов’язана з її статусом у зграї. Домінуюча особина імітує «автографи» всіх членів зграї, тоді як особина нижчого рангу не імітує жоден «автограф». Наявність сигналів-імітацій і спільно використовуваних звуків (наприклад, деякі «псевдоавтографи») створює якийсь пул звукових сигналів спільного використання членами зграї. Відзначено навіть «спадкування» таких сигналів, збереження сигналів у зграї після видалення їх продуцента. З іншого боку, були приклади «ситуаційних» і «емоційних» сигналів («псевдоавтографи» у випадку з самками, що виганяються в інший басейн, див. вище). Видається, що «автографи» і його підтипи є «персоніфікованими сигналами» і можуть бути використані афалінами для розмітки простору і пристрою в спільноті, як це передбачається в рамках концепції біологічного сигнального поля Н.П. Наумова, де в якості продуктів життєдіяльності виступає система акустичних сигналів з ієрархічною структурою.