научная статья по теме ПОЛВЕКА ИССЛЕДОВАНИЙ АКУСТИЧЕСКОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ДЕЛЬФИНОВ АФАЛИН Физика

Текст научной статьи на тему «ПОЛВЕКА ИССЛЕДОВАНИЙ АКУСТИЧЕСКОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ДЕЛЬФИНОВ АФАЛИН»

Вокальный репертуар подавляющего большинства видов животных (включая высших приматов) ограничен лишь несколькими десятками типов сигналов, которые достаточно жестко связаны с определенными формами поведения (агрессивным, территориальным, половым, родительским и т.д.). Китообразные, в том числе дельфины, подводная акустическая сигнализация которых открыта в середине ХХ в., используют одни звуки (серии широкополосных щелчков) для ориентации (эхолокации), другие (сигналы как импульсного, так и тонального происхождения) для общения с сородичами (коммуникации). Акустический репертуар, к примеру, бутылко-носого дельфина, или афалины (Tursiops truncatus), столь богат и разнообразен, что его коммуникативная система, по мнению некоторых исследователей, принципиально отличается от коммуникативных систем других животных и, вероятно, может служить неким аналогом человеческой речи. Но прежде чем обсуждать оправданность этих предположений, необходимо дать четкое определение используемым понятиям, и в первую очередь термину «коммуникация».

Коммуникация, речь, язык

В этологии [1] коммуникацию — передачу какой-либо информации от одной особи к другой — считают неотъемлемой частью социального поведения любого животного. Коммуникация обеспечивает такие жизненно важные функции, как индивидуальное или групповое опознавание, поддержание иерархических связей в группе, передача информации об изменениях в окружающей среде. У многих видов животных есть системы общения, основанные на «языках» поз, запахов, цветов, звуков. Од© Панова Е.М., Агафонов А.В., 2011

Елена Михайловна Панова, аспирантка кафедры зоологии позвоночных биологического факультета Московского государственного университета имМ.ВЛомо-носова. Область научных интересов — поведение и акустическая коммуникация китообразных.

Александр Владиславович Агафонов,

научный сотрудник лаборатории Морских млекопитающих Института океанологии РАН. Область научных интересов — происхождение и развитие знаковых систем; акустическая система коммуникации дельфинов.

нако все подобные «языки» объединяет одно: переданная информация сообщает о том, что происходит «здесь, сейчас, со мной». Коммуникативная система при этом состоит из стереотипных (пусть даже сложных по физической структуре) сигналов, довольно однозначно связанных с каким-либо типом поведенческой активности (или вызывающих четкий поведенческий ответ) и ограниченных по типовому разнообразию.

Из более сложных, специализированных форм коммуникации центральное место в этологии занимает понятие «языковое поведение». Под ним подразумевается целенаправленная передача сигналов (в противоположность, например, простому отражению физиологического или эмоционального состояния животного). Высшая форма коммуникации, характерная для человека как биологического вида, — членораздельная речь (и соответственно — развитый, сформировавшийся язык).

В лингвистике со времен Ф.де Соссюра большинством авторов противопоставляются категории «языка», «речи» и «речевой способности». Язык при этом трактуется как абстрактная система, существующая вне индивида, а языковая способность — как функция индивида. Речь же представляет собой индивидуальный акт реализации языковой способности при помощи языка как системы [2]. При подобном определении названных категорий наличие языка не обязательно предполагает наличие речи.

Аналогичные представления бытуют и среди психологов. Здесь ключевым моментом является противопоставление механизма и процесса, в данном случае — речевого механизма, формирующегося в процессе усвоения языка, и собственно процесса речи. При этом язык переходит из предметной формы в форму деятельности [2].

Акустическая сигнализация дельфинов

То, что дельфины обладают хорошим слухом, было известно еще со времен Аристотеля. Однако исследования их акустической сигнализации начались лишь в 50-х годах XX в. Было показано, что дельфины используют звуки трех категорий — тональные (свисты), серии широкополосных импульсов и импульсно-тональные сигналы. Последние также представляют собой серии импульсов, но за счет большой скорости их следования (800—1400 имп./с) воспринимаются человеком как непрерывные. Многочисленными экспериментами было установлено, что серии отдельных импульсов используются дельфинами для эхолокации, а свисты и импульсные тона стали рассматриваться как коммуникативные.

Сонограммы (графическое отображение изменения спектральной плотности мощности сигнала во времени) свиста (а), импульсно-тонального сигнала (б) и импульсной (эхо-локационной) серии (в) афалины. По оси абсцисс — время (с), по оси ординат — частота (Гц). Звуки представлены в частотном диапазоне до 24 кГц. Специальные программы (в данном случае — Adobe Audition 2.0) помогают биологам, лингвистам и музыкантам не только увидеть звук, но и работать с ним.

В 1960 г. американский нейрофизиолог Дж.Лилли основал лабораторию, задачей которой были исследования акустических способностей афалин. Богатый вокальный репертуар этих животных, а также их большой и сложно устроенный мозг привели Лилли к гипотезе о существовании у дельфинов развитой коммуникативной системы, сопоставимой по сложности и функциям с языком человека. Обнаружив способность афалин к подражанию человеческой речи [3], Лилли попытался обучать дельфинов английскому языку с целью добиться осознанного использования предлагаемых слов и фраз. Однако больших успехов в этом направлении не было достигнуто, и в 1966 г. его лаборатория была закрыта.

Несмотря на критическое отношение к гипотезе Лилли большинства современников [4], все же следует признать, что она основана не на пустом месте: многочисленные факты свидетельствуют о высоком уровне психического развития афалин. Они ведут социальный образ жизни, формируя группы, в которых сильны индивидуальные связи между отдельными животными. Для диких дельфинов характерны сложные формы коллективного поведения (например, поисково-охотничьего или игрового), требующие четкого взаимодействия между особями, что невозможно без высокоорганизованной системы коммуникации. Известно, что акустический репертуар некоторых видов дельфинов не закреплен генетически, а формируется путем обучения [5]. И, наконец, многочисленные исследования вокального поведения китообразных до сих пор не смогли установить точной функции ни одного из зарегистрированных сигналов, что косвенно свидетельствует о том, что их коммуникативная система, действительно, может содержать в себе нечто большее, чем коммуникативная система других млекопитающих.

Исследования

коммуникативной системы афалин

В этологии можно выделить три основных методологических подхода к изучению языкового поведения животных [1]: создание искусственных языков-посредников, попытки прямой расшифровки сигналов и теоретико-информационный подход, основанный на исследовании коммуникативной системы как некой структуры. Все эти методы применялись и при исследовании коммуникации дельфинов.

Создание языков-посредников. В опытах американского исследователя Д.Батто, например, в качестве знаков-посредников при «общении» человека и дельфина использовались искусственные свисты, преобразованные из звуков человеческой речи [4]. Система языка-посредника состояла из «слов», содержащих в себе одновременно

Дельфины Коктебельского дельфинария — Зоя, Марина, Ваня и Даня — участвуют в представлении (вверху) и научном эксперименте.

Здесь и далее фото авторов

и объект действия, и само действие, поэтому при замене игрового предмета, связанного с какой-либо командой, дельфин начинал путаться, что могло свидетельствовать о невысоких лингвистических способностях дельфинов. Опыты Л.Херма-на были организованы сложнее: из сигналов — жестов дрессировщика — было сформировано несколько групп (объекты, действия, агенты действия и др.), при этом исходные знаки могли комбинироваться по строгим правилам в большое количество разнообразных команд [6]. В ходе многочисленных экспериментов, по мнению Хермана, дельфины демонстрировали элементарное понимание грамматических правил.

Однако можно ли на основании этих выводов судить о лингвистических способностях дельфинов? И почему те же экспериментальные подходы, с успехом применяемые при общении с человекообразными обезьянами, выявили весьма посредственные возможности у дельфинов?

Возможно, дело в том, что эксперименты с использованием языков-посредников, поставленные на антропоидах и дельфинах, методически сильно отличались. Общение с дельфинами было односторонним: они, пользуясь указаниями дрессировщиков, должны были выполнять задания, и таким образом оказывались лишенными «права голоса», т.е. эксперимент походил скорее на дрессировку.

К сожалению, эти опыты, призванные пролить свет на коммуникативные способности афалин, из-за неудачного планирования так и не дали ожидаемых результатов, а дальнейшие исследования в этом направлении больше не проводились.

Прямая расшифровка сигналов — другой подход к изучению языкового поведения животных. В случае работы с дельфинами наиболее легкий способ упростить эту проблему — поставить коммуникативный эксперимент, когда сам экспериментатор волен решать, с кем и о чем должны «говорить» животные. Такие эксперименты были проведены во второй половине 60-х гг. прошлого века, когда интерес к «языку» дельфинов еще не угас окончательно.

В 1965 г. Т.Лэнг и Х.Смит опубликовали результаты опытов, в которых две афалины, находящиеся в разных бассейнах, «общались» посредством телефонной связи [7], при этом каждые две минуты связь прерывалась на такой же срок. Было установлено, что для коммуникации дельфины использовали преимущественно один доминантный, уникальный для каждой особи тип свиста, те же сигналы звучали и при прерывании связи. Таким образом, результаты этого эксперимента не внесли ясности в вопрос. В те же годы Дж. Дреер провел следующий эксперимент: группе из шести животных проигрывали шесть типов

а

свистов, ранее записанных от них же [8]. В ответ на каждый из них дельфины издавали разнообразные свисты, при этом интенсивность акустического ответа (т.е. количество сигналов на особь в минуту) варьи

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Физика»