Как киты разговаривают: Как разговаривают киты. Как общаются киты между собой

Содержание

Как разговаривают киты. Как общаются киты между собой

Лайел Вайнбергер

Серьезные исследования звуков, издаваемых животными подводного мира, начались лишь в 1940-е годы. Впервые, благодаря подводному микрофону, исследователи детально изучили щелчки, свист и песни морских млекопитающих. Но сложный вопрос о том, что именно они сообщают друг другу, заставляет ученых напряженно трудиться с тех самых пор.

Источник и права – Leighton Lum, www.500px.com

Эффективные коммуникаторы

Словарный запас китовых (китов и дельфинов) просто ошеломляет. Недавно опубликованная научная работа привлекла внимание различных изданий, ведь ученые открыли, что дельфины с помощью своего свиста называют имена других дельфинов, и, возможно, умеют называть имя третьего животного в ходе «разговора».

Словарный запас китовых (китов и дельфинов) просто ошеломляет.

В отличие от большинства наземных животных, передача информация в ходе общения у китов и дельфинов скорее звуковая, нежели визуальная. .Такое строение акустики просто идеально, ведь зрение под водой крайне ограничено (видимый солнечный свет проникает лишь примерно на 200 метров) . Многие рыбы не сообщаются друг с другом с помощью голоса, но это не значит, что у них неудачное строение. Суть вопроса заключается в том, что социальные водные животные полагаются на акустический вид общения. Китовые – социальные животные, и они полагаются на свои социальные структуры в вопросе экологического выживания, тогда как большинство акул, к примеру, — молчаливые одиночки.

Мощные голоса гигантских существ

Голубые киты особенно удивительны в этом отношении. Они используют глубокие звуки низкой частоты, и известны тем, что на протяжении многих месяцев доминируют на низкой звуковой частоте на всем побережье. Издаваемые ими звуки включат низкочастотные «инфразвуки», которые люди не способны слышать. Инфразвуки раздаются на экстремально большие расстояния – биологи могут определить местонахождение издающего звуки кита на расстоянии в сотни километров . Исследователи считают, что эти песни помогают китам ориентироваться при перемещении на большие расстояния, сообщаясь с другими китами, и слушая эхо, исходящее от дна океана, что помогает им определить свое географическое местоположение.

Гладкие киты – специалисты по звукам низкой частоты, тогда как зубатые киты специализируются на высокочастотных звуках. Кашалоты издают высокочастотные щелчки, чем завоевали звание самого громкого животного на земле. Почти четверть тела кашалота занимает спермацетовый орган,8 основная функция которого – фокусировать и усиливать громкие щелчки9 (эквивалент такого звука на суше составляет 170 децибелов). Для чего еще используется этот орган, до сих пор, по большому счету, неизвестно. Некоторые ученые предполагают, что он используется в качестве тарана при состязаниях с другими китами. Функция щелчков также пока что является вопросом предположений! Возможно, они используются для эхолокации, (это своего рода система звуковой локации, которая помогает «видеть» с помощью звуков эхо), однако у них могут быть и другие функции.

Источник и права – Tony Rath, www.500px.com

Сотворенные, чтобы учиться вокалу

Это представляет собой серьезную загадку для эволюционистов. Тиак продолжает свою мысль: «Большинство наземных животных, кажется, не способны модифицировать свой вокальный репертуар на основании того, что они слышат. Некоторые группы морских млекопитающий, киты и дельфины, имеют развитые навыки обучения вокалу» . Проблема для эволюционистов заключается в том, что китовые намного отстают от людей, согласно «эволюционному дереву» («дереву филогенеза»).

Это означает, что способность к обучению вокалу должна была эволюционировать независимо друг от друга – на суше и в воде. Кроме того, эволюционисты считают, что китовые и тюлени были обитателями суши, которые время от времени заходили в воду. Это означает, что им приходилось несколько независимо друг от друга эволюцинировать, развивая многочисленные приспособления для жизни в воде, в том числе и уникальный дар обучения вокалу.

Этот эволюционный сценарий становится все более невероятным.

Способность китов обучаться звукам является еще одним примером, демонстрирующим, что уникальные характеристики животных снова и снова выходят за границы эволюционного филогенеза. Библейские эволюционисты ожидают, что животные, созданные одним Творцом, должны иметь много сходств (удачная особенность строения может использоваться в разных конструкциях). Эволюционисты часто объясняют такие обстоятельства «конвергентной эволюцией» (в ходе которой эволюция случайно два раза, независимо друг от друга, придумала одно и то же решение). Но на самом деле это лишь маскирует реальную ситуацию: такие случаи являются не доказательством эволюции, а аномальным фактом, который пытаются оправдать поверхностным объяснением. И такие «аномальные факты» преследуют все теории эволюционистов о китах. И поэтому логическим объяснением является не конвергентная эволюция, а общность конструкции, созданной Божественным Творцом, «ибо Им создано все» (Колоссянам 1:16).

Исследование строения

Объяснения о строении коммуникационных систем китов весьма интуитивны. Даже эволюционисты, не верящие в Творца, позволили себе использовать слову «творение» проскользнуть в своих трудах по данной теме. Питер Тиак отмечает, что некоторые исследователи считают, что сигналы, передаваемые на дальние расстояния, являются «особенностью творения».

Объяснения, основанные на идее сотворения, не являются «препятствием для развития науки», как говорят некоторые эволюционисты. Будучи креационистами, мы осознаем, что в коммуникации китов есть цель и смысл. Мы знаем, что в пятый день недели сотворения Бог создал китов идеальными для удовлетворения их потребностей. Вера в цель и порядок вселенной стала движущей силой всей науки. Как утверждал Иоганн Кеплер, «тайны [науки] … стоят у нас перед глазами, подобно зеркалу, и объясняя их, мы в какой-то мере способны наблюдать за благостью и мудростью Творца» . Что может быть более логичным, чем изучение сигналов китов, чтобы раскрыть цели, ради которых Творец создал их? И поскольку мы, ученые-креационисты,

ожидаем найти в китах элементы проектирования и разумного замысла, мы используем в своих исследованиях самый обнадеживающий и значимый побудительный мотив.

Ссылки и примечания

Киты — удивительные животные. Это самые огромные существа на планете и, несмотря на свои гигантские размеры, одни из самых безобидных. Крайне редки случаи их нападения на людей, в основном такое происходит, когда судно случайно наплывает на животное. Мы собрали самую интересную информацию об этих существах!

Киты могут не спать несколько месяцев

Если есть необходимость, то киты вполне могут обходиться без сна три месяца. Ну а спят они практически на поверхности воды. В теле кита большое содержание легкой жировой ткани, поэтому вес животного незначительно превосходит удельный вес воды. Так что спящий кит медленно погружается на глубину, а через некоторое время ударяет во сне хвостом, после чего вновь поднимается к поверхности. Здесь, вдохнув воздух, животное снова начинает медленно опускаться вглубь. До следующего удара хвостом.

Кит — самое большое животное на планете

Самые крупные киты — это синие. И вероятно, это самые крупные существа, которые когда-либо населяли планету.

В среднем длина кита — от 22 до 27 метров, самки всегда крупнее самцов. Самого большого кита из известных поймали в 1926 году, в длину он достигал 33 метров, а вес животного составлял 150 тонн. Некоторые ученые считают, что раньше киты были еще больше, они просто обмельчали из-за китобойного промысла. Так, есть некоторые свидетельства, что среди синих китов встречались настоящие гиганты до 37 метров.

Один лишь вес сердца кита равен 600-700 кг, а его сосуды диаметром примерно с ведро. По этим артериям течет около 8 тысяч литров крови.

Какие звуки издают киты

Ни одно другое живое существо на нашей планете не сможет издать звук такой громкости, как кит. Зов одного из представителей на низких частотах способны услышать киты на расстоянии более 16 тысяч километров.

Как слышат киты

У китов нет внешних ушей, а слушают они «горлом». А если быть точнее, то нижней челюстью. От нее звук проникает к среднему и внутреннему горлу.

А еще у китов очень плохое зрение и нет обоняния, так что слух — единственный способ ориентироваться в океане и добывать себе пропитание. Поэтому огромные неудобства китам доставляют корабли и прочие внешние шумы, появляющиеся по вине человека.

Сколько съедает кит

Киты потребляют невероятное количество калорий: они съедают около трех тонн пищи в день. Основные «блюда» — мелкие ракообразные и водоросли, иногда небольшая рыба и кальмары. Правда, питаются они только летом, а примерно 8 месяцев в год практически ничего не едят, выживают они за счет накопленного жира. И, как следствие, летом киты едят просто целый день, поглощая все на своем пути.

Хвосты китов как отпечатки пальцев

У китов нет пальцев, однако вместо них у этих животных хвосты. Дело в том, что у каждого кита свой уникальный хвост с неповторимым рисунком, и эту уникальность формируют борозды, пятна от бурых водорослей и шрамы.

Ближайшие родственники китов — бегемоты

Гипотеза гласит, что предки китов жили на земле и ходили на четырех ногах. Однако в ходе эволюции они спустились в океан в поисках пищи. Сначала они просто охотились на рыбу в воде и выходили отдыхать на берег, но из-за конкуренции с другими животными, предкам китов приходилось уходить все дальше и дальше. Так они и остались жить в океане. Произошло это примерно 50 миллионов лет назад.

Все китообразные (в том числе и дельфины) — потомки парнокопытных. Ну а ближайший родственник кита — бегемот. Они произошли от одного предка, который жил на планете 54 миллиона лет назад.

Как дышат киты

Киты могут обходиться без кислорода до двух часов, но обычно животное вдыхает от одного до четырех раз в минуту. Их дыхательные пути устроены таким образом, что вдох и выдох происходит очень быстро: так, синий кит за секунду вдыхает 2000 литров воздуха. Когда животные в воде, то дыхало закрывается клапаном.

Какое молоко у китов

Всем известно, что киты — млекопитающие и кормят своих детенышей грудным молоком. Долгое время ученые только предполагали, как это может происходить, но пару лет назад экологам удалось снять на видео кормление малыша. Материнское молоко у китов очень густое и по консистенции похоже на зубную пасту. Оно богато белком, а жирность составляет 50%. Детеныш за сутки получает от матери около 90 литров молока, в среднем кормление длится 7 месяцев. Так как же это происходит?

Дело в том, что у самок соски прикрыты слоем кожи, благодаря этому они легко скользят по воде. У малышей нет гибких губ, которыми они могут обхватить сосок, как у обычных млекопитающих. Поэтому кормление происходит следующим образом: детеныш подплывает к матери, подныривает под нее, и в момент этого контакта мать изгибает мышцы живота и выставляет сосок, брызгая в рот малыша молоко. Затем малыш отплывает от матери, а после возвращается снова, процесс повторяется. Удивительная слаженность и взаимодействие!

При рождении детеныш достигает примерно 9 метров в длину, а уже к полутора годам вырастает до 20 метров и набирает вес до 45-50 тонн.

Синие киты моногамны

Киты очень социальные животные, они общаются между собой. Достоверно известно, что синие киты — моногамные животные, они образуют семейную пару надолго, и самец не покидает самку ни при каких обстоятельствах, они всегда держатся неподалеку друг от друга.

Люди верили, что в желудке кита можно жить

Раньше существовало много легенд о том, что в желудке кита могли выжить. Так, есть и библейское тому подтверждение: пророк Иона во чреве китовом провел три дня и три ночи. А еще вспомните сказку о Пиноккио и известный диснеевский мультфильм, где деревянных дел мастера Джеппетто проглотил кит.

Люди верили, что после кораблекрушения, если моряков проглотил кит, то они способны прожить в его желудке месяцы. Такое вот путешествие!

Однако что же на самом деле? Человеку попросту не удастся проникнуть через горло: оно размером с небольшую тарелку. Но есть киты, способные проглотить человека целиком, это кашалоты. Но в желудке у них очень высокая кислотность, так что выжить там невозможно.

Киты могут разговаривать

И не только между собой.

Киты способны имитировать речь человека. Долгое время в это не верили, однако ученые поставили эксперимент над белугой. Млекопитающее натренировали издавать звуки по команде и прикрепили к нему датчики. Оказалось, что белуга «разговаривает» следующим образом: резко повышает давление в носовых полостях и тем самым заставляет вибрировать звуковые губы (образования в носоглотке, с помощью них китообразные издают звуки).

Оказывается горбатые киты «общаются» на языке, имеющем четкую грамматическую структуру. По мнению исследователей, абстрактными понятиями киты не оперируют, зато по сложности их «речь» не уступает человеческой .

Для изучения сложной последовательности звуков, издаваемых горбатыми китами, доктор Руджи Сузуки вместе с коллегами из Массачусетсского технологического института разработал компьютерную программу. Ученые проанализировали аудиозаписи 16 китовых песен длительностью от 6 до 30 мин. При исследовании учитывалась частота повторения отдельных «слов» и «фраз» и их расположение в общем «предложении».

Анализ аудиозаписей продемонстрировал наличие иерархического синтаксиса в языке горбатых китов. До сих пор считалось, что иерархическая грамматическая структура присутствует только в человеческой речи: слова объединяются в фразы, фразы — в предложения.

Интересно, что короткие песни китов гораздо сложнее и насыщеннее длинных. Впрочем, как считают ученые, расшифровать язык китов удастся еще не скоро. Но в случае успеха исследователей, быть может, человечество узнает, почему киты выбрасываются на берег .

А это становится уже обычным явлением. Только с начала 2006 года на берег выбросились и погибли больше китов, чем в предыдущие годы. Одна из причин подобного явления — воздействие сонарных приборов (звуковых радаров) кораблей на природные навигационные системы животных.

О том, что киты в последнее время часто совершают навигационные ошибки заявил Марк Симмондс, руководитель Общества сохранения китов и дельфинов (Великобритания). Киты стали заходить в Северное море, где глубина не превышает 45 метров, что представляет для них опасность, поскольку их системы восприятия рассчитаны на большую глубину.

Навигационная система китов работает по принципу эмиссии звуков, которые перемещаются в толще воды и отражаются от объектов. Чем быстрее возвращается звук, тем ближе объект. Если на работу этих систем китов оказывают сильное влияние сонары морских судов, то у китов притупляется чувство опасности.

Доктор Питер Эванс, директор Фонда морских наблюдений, рассказал, что последние анализы органов погибших китов показали наличие пузырьков воздуха в печени и почках животных. Это означает, что киты слишком быстро всплывали на поверхность с большой глубины. Кроме того, в чувствительных эхо-локационных органах китов были обнаружены кровоизлияния, что является результатом акустической травмы.

В 2002 году, после испытаний сонарного оборудования в районе Канарских островов на берег выбросилось 14 китов. Анализы показали, что все они погибли от декомпрессии, возникшей в результате слишком быстрого всплытия.

Между тем, группа исследователей из университета Квинслэнда (Великобритания) получила научные подтверждения того, что мужские особи-киты посвящают целые часы «пению», чтобы привлечь партнершу.

Ученые в течение трех лет отслеживали и записывали все звуки, издаваемые китами во время миграционного сезона на британском побережье. Оказалось, что средняя продолжительность китовой серенады составляет 23 часа. И эти песни, которые больше напоминают чириканье и птичий щебет, действительно помогают достижению взаимопонимания с противоположным полом. Еще одно назначение китовых песен — отпугивание других самцов.

Кстати, киты, дельфины и летучие мыши не единственные существа на земле , способные общаться с помощью ультразвуковых сигналов. Американский биолог Крейг Адлер узнал об этом, изучая редкие виды лягушек в Китае.

Он передал информацию профессору Альберту Фенгу из университета Иллинойса, который продолжил исследование, чтобы выяснить, какие процессы в мозге позволяют животным использовать этот вид коммуникации.

Фенг и его коллеги сообщают, что самцы лягушек воспроизводили звуки, превышающие частоту 128 килогерц — предела имевшейся у них аппаратуры.

Ученые воспроизвели записанные голоса лягушек в звуковом и ультразвуковом диапазонах и проследили за их реакцией. Выяснилось, что на ультразвуковую составляющую откликаются шесть животных из восьми. Однако это все равно указывает на то, что у них есть способность восприятия звуков в этом диапазоне.

Как известно на нашей Земле обитает около 100 видов китов и делятся они на усатых и зубатых, и различаются лишь тем, что усатые не имеют зубов, а у зубатых они есть.
Усатые киты относятся к числу наименее изученных, т.к. проводят у поверхности воды лишь 20% своего времени, а что они делают в глубине водной стихии, мы можем только догадываться.
Я не буду распространяться, как они устроены,чем питаются и как размножаются, т.к. разговор пойдет совсем о другом — как и о чем поют киты.
Киты — высокоразвитые животные и это видно по их умению поддерживать между собой постоянный контакт, обмениваться информацией, подавать друг другу команды. Вероятно, для китов «словами» их языка могут быть какие -то позы, движения, но главным средством общения служат звуковые сигналы.
При помощи звуков поддерживается контакт не только между детенышем и матерью, между самцом и самкой, между членами сообщества, но и с другими китами, находящимися на расстоянии десятков и даже сотни километров друг от друга.
Дело в том, что звуки в воде распространяются гораздо быстрее, чем в воздухе. Не обладай киты этой способностью, многие виды, как голубые киты, некогда усиленно истреблявшиеся человеком, были бы обречены на неминуемое вымирание.
Их осталось так мало, что случайные встречи на просторах океана самца и самки совсем маловероятны, и только благодаря звуковым сигналам, животные способны находить друг друга, поэтому все-таки сохраняется надежда, что киты будут спасены.
И все-же, о чем поют киты?
Гладкие киты пользуются шестью типами тональных сигналов, а самые распространенные — низкие звуки, высота которых быстро растет. Обычно они используются в качестве призыва собраться вместе.
Звуки, высота которых быстро падает, предназначены для обмена информацией на расстоянии нескольких километров.
Самые разные звуки, в том числе напоминающие громкие выкрики и даже рычание, киты издают, когда собираются вместе.
Если животные чем-то раздражены, они пыхтят, а шлепки плавниками по воде означают беспокойство или выяснение отношений между собой.
Когда самка ныряет в глубину и остается поохотиться, детеныш находится на поверхности, но поддерживает с мамочкой постоянный контакт, обмениваясь время от времени одним, двумя звуками.
Самцы горбатых китов в период брачных игр исполняют целые серенады. Поют только взрослые и сильные «ребята».
Их песня-демонстрация собственного могущества, а цель — привлечь внимание дамы.
Серенада слышна на много километров. Когда вокальными упражнениями занимаются два самца, соперники не пытаются перепеть друг друга, но если кто-то кому-то надоедает, то более агрессивный сближается с конкурентом и заставляет его замолчать.
Как они выясняют отношения там внизу, никто пока не знает.
Песня горбатых китов звучит вполне мелодично. Она состоит из отдельных тем и музыкальных фраз, которые с регулярными интервалами в строго определенной последовательности повторяются по несколько раз, и может продолжаться целых полчаса.
Хорошо изучены звуки серых китов, которые они издают зимой на мелководье. Среди них обычны вздохи, бульканье, стуки, но особенно часто звучат стоны.
Животные стонут днем и ночью, когда плывут в одиночку и стаями, а самые говорливые способны издавать до 50 стонов в час.
Стоны представляют собой очень низкие звуки большой силы и продолжительностью около двух секунд. С какой целью киты издают эти звуки, пока неясно.
Возможно они предназначены для общения или это реакция на какие-то внешние воздействия, на шум близкого прибоя или отдаленного шторма.
Наконец, стоны могут оказаться всего лишь выражением любовного томления, ведь это пора любви, пора поиска подруги и завоевания ее сердца. Ну, как тут не застонать?!
А о чем поют киты, известно только им.

Жизнь в океане отличается от жизни на суше. Нырните под воду и попытайтесь понюхать апельсин или увидеть что-нибудь дальше, чем в метре от себя. Животные, обитающие в воде, должны были развить особые способы восприятия мира, отличные от зрения и обоняния. Одним из таких способов стал звук. У китов целый набор звуков, которыми они пользуются одновременно для коммуникации и поиска пути в темных глубинах. Но лишь определенные виды китов «поют».

Киты делятся на две группы в зависимости от способа питания: зубатые киты и усатые киты.

Зубатые киты более агрессивны. К ним относятся кашалоты, дельфины и косатки. Эти киты питаются, как тигры в джунглях, охотясь и преследуя добычу (от маленьких рыбешек до осьминогов и морских львов). Все пойманное они заглатывают целиком.

Внешне «более воспитанные» усатые киты питаются, плавая по воде с открытым ртом и засасывая вместе с водой мелкие растения и животных. Они фильтруют воду с планктонными моллюсками ракообразными и мелкими рыбками через специальные роговые пластинки. Их в верхней челюсти от 360 до 800, длиной они от 20 до 450 см и называются китовым усом. Внутренний край и вершина каждой пластины расщеплены на тонкие и длинные щетинки, образующие подобие густого сита. К усатым китам относятся огромные голубые киты и поющие горбатые киты.

Море имеет темный цвет даже днем, а многие зубатые киты путешествуют и охотятся ночью. Как они это делают? Подобно тому, как и летучая мышь, летающая глубокой ночью, некоторые киты издают звуки и улавливают затем их эхо. Звуки эти похожи на щелчки или свист. Когда звуковая волна встречает преграду на пути, например скалу или рыбу, она отражается обратно.

Обычные уши под водой помочь не могут. Звуковые волны — это вибрация воздуха, которая заставляет двигаться барабанную перепонку. А волна, распространяющаяся в воде, заставляет вибрировать весь череп. Поэтому, когда киты в далекие-далекие времена вернулись в океан, их теперь уже бесполезные ушные проходы сузились до размеров игольного ушка. Однако барабанные перепонки у китов есть, только звук к ним идет совсем по другому маршруту, проходя от челюстной кости или лба через слой жира до барабанных перепонок.

Кроме щелчков челюстями (которые напоминают дверной скрип), зубатые киты используют для общения свист и трели. (Белуха, которая относится к зубатым китам, выдает такое количество трелей, что ее называют морской канарейкой. ) Киты также издают звуки, ударяя хвостовым плавником (двумя пластинами хвоста). У некоторых китов эти звуки получаются такими громкими, что напоминают звук отбойного молотка.

Усатые киты щелкают, чирикают и свистят, как и зубатые. Но они также издают низкочастотные стоны. Горбатые киты издают подобные звуки все время преследования добычи, причем они могут превратиться в «песню» и длиться более часа. Ученые называют это «песнями», поскольку у них есть ритм, структура и повторяющиеся фразы (как припевы или рефрены), а «поют» только горбатые киты.

Ученые, записавшие и проанализировавшие эти «песни», говорят, что если бы их разложить по звукам и сделать из этих звуков язык, то в некоторые «песнях» содержалось бы информации не меньше чем в небольшой книжке. Одни звуки слишком низкие для человеческого уха, поэтому мы их не слышим, другие нужно проигрывать в очень медленно темпе, чтобы мы их разобрали. Сама «песня» одинаковая у китов из различных уголков океана, но количество фраз для каждой особи индивидуально. Киты меняют свои «песни» в зависимости от сезона. Никто не знает, почему киты поют и что означают их «песни». Выдвигаются предположения, что «песни» помогают мужским особям устанавливать границы своих владений или же являются частью брачного ритуала. Но это всего лишь человеческие трактовки мира китов, который мы, возможно, совсем не понимаем.

Как спят киты?

Киты при необходимости могут не спать три месяца. А если засыпают, то только на малой глубине у самой поверхности воды. Их вес за счёт высокого содержания в теле лёгкой жировой ткани незначительно превосходит удельный вес воды. Поэтому спящий кит очень медленно опускается вниз. Время от времени животное во сне ударяет хвостом и поднимается на поверхность. Потом, вдохнув воздух, медленно и пассивно погружается до следующего удара хвостом.

А вот еще немного интересного про китов:

Киты – удивительные создания. Их предки появились на Земле 55 миллионов лет назад — задолго до появления первого человека.

Несмотря на то, что добыча китов запрещена законами многих стран, их уничтожение не прекращается. Для России эта проблема является особенно актуальной — в морях нашей страны обитают десятки видов китов, дельфинов, тюленей, многие из которых находятся под угрозой исчезновения.

Киты — самые крупные животные в мире

В среднем длина кита составляет от 22 до 27 метров, причём самки крупнее самцов. Самый большой кит был пойман в 1926 году: его длина составляла 33 метра, а весило животное не менее 150 тонн. Есть мнение, что синие киты несколько измельчали в результате хищнического промысла, но в прошлом, когда голубые киты были многочисленнее, среди них попадались особи до 37 метров в длину.

Известно, что среднестатистический кит весит как 2700 человек. Сердце животного размером с автомобиль и весит 600-700 к, а по сосудам кита диаметром с ведро для воды перекачивается 8 тысяч литров крови. Кроме этого, голубой кит способен издать самый громкий звук из всех живых существ — другие киты способны услышать его низкие частоты на расстоянии больше 16000 км.

Киты «слышат» горлом

У китов нет традиционных для животных органов слуха — внешних ушей. Они слышат нижней челюстью, от которой звук проникает к среднему и внутреннему уху.

Так как у китов слабое зрение и нет обоняния, слух для них — главное чувство, которое помогает ориентироваться под водой, общаться и добывать пищу. Поэтому китам доставляет много неудобств корабли и другой шум, производимый людьми в мировом океане.

Кит съедает миллион калорий в день

8 месяцев в году киты почти ничего не едят и выживают за счёт накопленного жира. Однако всё лето они питаются практически без остановки, поглощая до трёх тонн пищи в день. Рацион кита в основном состоит из водорослей и мелких ракообразных. Порой киты закусывают небольшой рыбой.

Хвосты китов уникальны

Хвост китов можно сравнить с отпечатками пальцев человека. Разрезы борозды вместе со шрамами и пятнами бурых водорослей создают на хвостах китов неповторимые рисунки.

У китов и бегемотов были общие предки

Далёкие предки китов были сухопутными животными, ходившими на четырёх ногах. Потом они ушли в океан в поисках более доступной и обильной пищи. Сначала предки китов — пакицеты — охотились на рыбу на мелководье, а для отдыха возвращались на берег. Но конкуренция вынуждала животных уплывать всё дальше — вглубь древнего океана, и возможность вернуться на сушу исчезла.

Молекулярно-генетические данные свидетельствуют о том, что китообразные — близкие родственники парнокопытных, в частности, гиппопотамов.

Киты дышат воздухом

Синий кит вдыхает и выдыхает 1—4 раза в минуту в спокойном состоянии, но может обойтись без кислорода в течение двух часов. Молодые киты дышат намного чаще взрослых.

Вдох и выдох киты осуществляют очень быстро — практически одновременно — из-за особого строения дыхательных путей. За 1 секунду синий кит вдыхает примерно 2 тысячи литров воздуха, всего же в лёгких этого гиганта способно вместиться до 14 кубометров воздуха. Во время пребывания под водой дыхало плотно закрыто клапаном.

Молоко китов по консистенции похоже на зубную пасту

Детёныш кита может достигать 9 метров в длину при рождении. Материнское молоко содержит до 50% жирности, при этом оно богато белком. Жир и белок составляет половину от веса молока, поэтому оно очень густое. В течение суток детёныш получает до 90 литров молока. К полутора годам он вырастает до 20 м в длину и 45—50 тонн веса.

Люди верили, что в желудке кита можно жить

В старину существовало много легенд о том, как потерпевшие кораблекрушения люди были проглочены китами, и многие месяцы путешествовали в желудке у этих животных.

На самом деле им не удалось бы даже пройти через горловое отверстие. Дело в том, что глотка голубого кита по своему диаметру не превышает его пупок (то есть размером с блюдце) или чуть меньше его барабанной перепонки (примерно с мелкую тарелку).

Единственный вид кита, в горло которого может пролезть человек – это кашалот. Однако в его желудке настолько высокая кислотность, что выжить в китовом чреве попросту невозможно.

Киты разговаривают

Киты, долго живущие в неволе, могут имитировать человеческую речь. Долгое время это считалось мифом, но потом ученые поставили эксперимент над белугой. Животное натренировали «говорить» по команде, надели на него сбрую из датчиков и выяснили, что человеческую «речь» кит имитирует, резко повышая давление в своих носовых полостях и заставляя вибрировать звуковые губы — специальные образования в носоглотке, с помощью которых многие китообразные издают звуки.

В переводе на человеческий – Огонек № 37 (5582) от 23.09.2019

Китовьи песни, жестовый язык муравьев и гаджеты для общения с мышами… Что мы реально знаем о языке животных и готов ли человек к диалогу с ними?

Язык самых разных видов животных может быть расшифрован с помощью технологий искусственного интеллекта

Фото: Reuters

Язык самых разных видов животных может быть расшифрован с помощью технологий искусственного интеллекта

Фото: Reuters

Валентина Пахомова, Елена Кудрявцева

Протяжные звуки, разносящиеся под водой, одновременно похожи на пение расстроенной виолончели, тоскливый крик и скрип гигантской несмазанной двери. Так жутковато звучат песни горбатого кита, которые давно интересуют специалистов. Международная группа ученых проанализировала пение морского гиганта (а эти завывания у них зовутся именно песней) и выяснила: оказывается, киты, приплывшие из разных мест, поют разные песни! Более того, попав на новую территорию, они включают в язык некоторые элементы песен «местных», почти так, как мы начинаем напевать мотив навязчивых куплетов. Из этого следует, что, если сравнить песни китов, можно узнать, откуда они приплыли и где именно проходили маршруты их миграции. Большая статья с подробным анализом аудиозаписей опубликована в престижном научном журнале Royal Society Open Science. Значит ли это, что теоретически мы скоро сможем понять и то, о чем они поют? Как тут не впасть в эйфорию — ведь от умения различать китовые диалекты до улавливания их смысла, кажется, рукой подать… Специалисты, впрочем, с выводами советуют не торопиться.

— Расшифровать язык горбатых китов сложно по ряду причин,— предупреждает «Огонек» старший научный сотрудник кафедры зоологии позвоночных биологического факультета МГУ Ольга Филатова. — Прежде всего нам до сих пор непонятно, зачем они поют. Ясно, что киты издают очень сложные разнообразные звуки в период размножения, но в этот момент самки к ним не подходят. Мы не знаем, есть ли там какая-то информация иного рода. Возможно, это просто набор красивых звуков для самопрезентации, как у певчих птиц.

Ольга Филатова участвует в изучении морских млекопитающих на юго-востоке Камчатки — исследования здесь ведутся уже лет двадцать. Она изучает диалекты косаток, родственников горбатых китов, которые имеют более сложную социальную структуру и более развитую «речь».

Косатки общаются свистом и криками, состоящими из слогов — устойчивых модуляций. Это около 10 разных звуков (их называют диалектами), которые свойственны представителям одной семьи.

Семьи с одним общим диалектом объединяют в клан, а похожие по диалекту кланы называются племенем.

Косатки вообще разговорчивы. Так как видимость в воде не очень, а расстояния могут быть в несколько километров, то она постоянно идентифицирует себя и зовет членов своей семьи. По словам Ольги Филатовой, это напоминает наше «Ау!» в лесу или крики «Петров здесь!», «Иванов здесь!». Интересно, что так ведет себя косатка, которая охотится на рыбу, ведь та не слышит всей этой высокочастотной кутерьмы. А вот плотоядные косатки, чья добыча тюлени, отличаются большей молчаливостью.

— Мы до сих пор не знаем, можно ли вообще говорить о семантическом значении их криков,— говорит Ольга Филатова.— Сопоставить поведение косаток с их звуками очень сложно — ведь они почти все время находятся под водой, и мы не видим, что они там делают, когда кричат.

На самом деле ученые до сих пор очень мало знают о языке этих морских гигантов. Несколько лет назад пытались отпугивать косаток с помощью их же криков опасности, записанных на магнитофон. Дело в том, что косатки создают большие проблемы рыболовному промыслу, воруя палтус. Эту рыбу ловят с помощью ярусов — длинных, в несколько километров рыболовных снастей, увешанных крючками. Палтус живет очень глубоко, поэтому косаткам проще стащить его с крючков. Но метод с криком, который хорошо зарекомендовал себя с грызунами и птицами, в данном случае не срабатывал.

Дельфинье слово

Морские млекопитающие до сих пор остаются загадкой для зоолингвистов

Фото: Reuters

Морские млекопитающие до сих пор остаются загадкой для зоолингвистов

Фото: Reuters

Косатки особенно интересны ученым, потому что они, как и люди, учат язык, а не знают набор звуков с рождения, как другие животные. Если, например, кошка или собака никогда в жизни не увидит представителя своего рода, она все равно будет мяукать или лаять. А вот косатка, как и человек, учится говорить, взаимодействуя с окружающим миром. Поэтому китовый язык интересен как модель зарождения человеческой речи. Кроме того, семьи косаток весьма стабильны, так что диалект в них почти не меняется со временем и передается детям, внукам, правнукам.

Впрочем, морские гиганты — не единственный интересный объект для науки. Язык и коммуникация как таковая сегодня считаются наиболее сложной и перспективной областью изучения. При этом само понятие «язык животных» давно шире собственно звуковой системы, поэтому ученые изучают не только «язык» собак, обезьян или слонов, но и способы коммуникации гусениц, комаров, муравьев и иных существ, которые «говорят» не столько звуками, сколько жестами, телом и запахами. При изучении «языка» животных используют самые разные подходы. Самый очевидный — пытаться напрямую соотнести звуки, которые издает животное, с каким-либо значением. Ученые пытаются понять, есть ли у дельфинов или волков отдельные слова, а если есть, можно ли их сложить в фразы. Пока доказано, что у дельфинов есть свист, который означает их имя, этот звуковой автограф они придумывают себе в течение всей жизни и с удовольствием повторяют. У волков, по сути, тоже «расшифрован» один набор звуков, который означает «я остался один». Все остальные сложные последовательности звуков остаются пока для нас недоступными.

— Попытки прямой расшифровки сигналов хороши тем, что речь идет о естественных способах коммуникации,— рассказывает «Огоньку» заведующая кафедрой сравнительной психологии Новосибирского государственного университета и лабораторией поведенческой экологии сообществ Института систематики и экологии животных СО РАН, один из ведущих в мире специалистов в области исследования поведения и коммуникации животных профессор Жанна Резникова.— Однако, как и в задаче расшифровки незнакомого человеческого языка, мы не можем ничего сделать без «ключа», как это было, скажем, с египетскими иероглифами на известном Розеттском камне. То есть чтобы прочесть текст, нужно понимать значение хотя бы отдельных слов из этого текста, например при помощи языка, который мы знаем. В случае коммуникации животных таким «ключом» служат повторяющиеся ситуации, сопровождаемые одними и теми же хорошо различимыми сигналами. Например, мартышки-верветки издают совсем разные сигналы при появлении разных хищников — змеи, орла и леопарда. А самый сложный и до сих пор непревзойденный пример расшифровки коммуникации — это «язык танцев» медоносных пчел, открытый нобелевским лауреатом 1973 года Карлом фон Фришем. Сегодня ученые используют этот подход? чтобы беседовать… с насекомыми. Энтомологи, которые исследуют поведение жуков или муравьев, неплохо понимают и могут предсказать поведение насекомых на основе разных движений, поз и «жестов». Другое дело, что такого эмоционального контакта, как с собакой, нам не достичь, ведь с насекомыми мы живем в «разных измерениях».

С появлением технологий машинного обучения этот метод лег в основу целого ряда гаджетов и компьютерных программ для общения с животными.

Искусственный интеллект анализирует записи и вылавливает из большого массива информации звуки, относящиеся к «речи» животного. Так в начале этого года биологи Вашингтонского университета создали «переводчик» с мышиного — программу DeepSqueak.

Она может автоматически идентифицировать, обрабатывать и сортировать писк мышей и крыс. Сложность изучения мышиного в том, что животные общаются в основном в ультразвуковом диапазоне, который мы не слышим. Более того, их сложно вычленить даже благодаря специализированным микрофонам. Нейронная сеть блестяще справилась с этой задачей, и сейчас разработчики накапливают «библиотеку мышиной речи», чтобы затем создать алгоритм для общения с животными. Впрочем, в данном случае ученые хотят не просто поболтать с мышами, а узнать, как меняется их поведение, в том числе коммуникационное, во время различных исследований. Ведь, как известно, именно грызуны дают человечеству львиную долю открытий в биологии.

Еще более амбициозны заявления профессора университета в Северной Аризоне Кона Слободчикова, который в течение 30 лет изучал коммуникации луговых собачек и других животных, а теперь взялся за разработку переводчика для общения с собаками. Попытки сделать доступный переводчик для хозяев домашних питомцев уже были: в начале 2000-х были очень популярны японские переводчики Meowlingual и Bowlingual, но их эффективность и точность остались недоказанными. А умный ошейник Catterbox, судя по отзывам, вообще подбирает перевод бессистемно. В свою очередь, Кон Слободчиков утверждает, что создал библиотеку звуков собачьей «речи», с помощью которой может передать буквально любую информацию — от сообщения о присутствии поблизости другого хищника до сведений об одежде хозяина. Профессор уже объединил усилия с коллегами по компьютерным наукам, чтобы на основе накопленных данных создать инструмент машинного перевода. На этом уже специализируется некая компания Zoolingua: через несколько лет, обещают ее представители, достаточно будет навести смартфон на домашнего питомца, чтобы понять, что он нам говорит.

— Мы создаем устройства, которые помимо звуков голоса животного будут читать и язык его тела, а затем, используя технологию искусственного интеллекта и облачных вычислений, переводить всю эту речь на человеческий,— сказал профессор Слободчиков в одном из недавних интервью.— Сейчас в США каждый год подвергают эвтаназии от 2 до 3 млн собак, главным образом из-за того, что у них возникают проблемы с поведением. Но если собаки смогут своевременно поведать нам о своих потребностях, мы сможем избежать ненужной жестокости.

Впрочем, к заявлениям профессора Слободчикова и его оптимистов-единомышленников научное сообщество в целом относится сдержанно. Никто не отрицает, что в системе коммуникации некоторых видов животных есть сигналы для обозначения отдельных предметов и явлений. Но вот появление новых обозначений или объединение существующих в какую-то новую смысловую конструкцию у животных удается обнаружить очень редко. А это значит, что говорить о языке животных как системе символов мы все-таки не можем. Возможно, пока.

В переводе на обезьяний

Горилла Коко, самая «говорящая» обезьяна из всех известных, любила поболтать с воспитателями и обожала кошек

Фото: scopefeatures / Vostock Photo

Горилла Коко, самая «говорящая» обезьяна из всех известных, любила поболтать с воспитателями и обожала кошек

Фото: scopefeatures / Vostock Photo

Наиболее продуктивным в непосредственном общении человека с животным сегодня считается другой метод, связанный с языком-посредником.

— Начало этой научной революции в наших взглядах на язык и интеллект животных было положено в 1960-е, когда человекообразных обезьян научили использовать жесты и графические символы для общения с человеком,— рассказывает профессор Жанна Резникова.— Сейчас уже и с собаками так общаются. Мы узнали чрезвычайно много о лингвистическом и интеллектуальном потенциале животных. Недостаток этого метода в том, что нам остаются неизвестными пределы возможностей их естественной коммуникации.

Речь идет о знаменитых работах биологов Алена и Беатрис Гаpднеp, которые обучили приматов американскому варианту жестового языка глухонемых. Многолетняя работа с обезьянами доказала, что эти животные способны использовать предложенный человеком язык-посредник на уровне примерно 4-летних детей, что является чрезвычайно высоким результатом.

Например, знаменитая горилла Коко (она умерла в прошлом году в возрасте 46 лет) таким образом освоила 1000 жестовых слов и могла сносно выражать свои мысли и даже использовать шутки и образы.

Например, указав на голубя, она говорила, что Коко — птица и тоже может летать. А потом добавляла, что пошутила, так как это весело. Как-то раз увидев, как ассистент промывал в тазике большую линзу, Коко прокомментировала: «Глаз пьет воду». Интересно, что Коко всегда причисляла себя к людям, как и первая шимпанзе, освоившая язык-посредник, Уошо, которая клала свою фотографию в стопочку с изображением людей, а остальных обезьян называла «грязными тварями».

— На языке-посреднике люди уже давно вступили в диалог с животными и выяснили захватывающе интересные подробности их представлений о мире, себе и нас,— говорит профессор Резникова.— Мы знаем, что шимпанзе и гориллы могут шутить и ругаться, скорбеть о потерях и предвидеть будущее, что серый попугай жако детально описывает свойства и характеристики предметов и делится эмоциями и что для фокстерьера лучше играть с хозяином, чем грызть кость, но приоритетно — гоняться за кошками. Что касается использования естественных сигналов животных, то уже древние охотники подманивали дичь, подражая ее звукам.

Шифры и насекомые

Совсем новый подход в изучении языка основан на теории информации. Его профессор Жанна Резникова предложила вместе с известным специалистом по теории информации и криптографии Борисом Рябко из Института вычислительных технологий СО РАН.

— Суть подхода в том, что мы не пытаемся расшифровать сигналы, а создаем ситуацию, в которой животные должны передать друг другу заранее заданное нами количество информации, измеряемое, как известно, в битах,— поясняет профессор Жанна Резникова.— Например, в сообщении о том, налево ли нужно повернуть или направо, заключен один бит информации. В наших экспериментах на муравьях создается ситуация, когда насекомые, чтобы привлечь своих сородичей к пище, должны передать сведения о последовательности поворотов на пути к цели. Число бинарных выборов на этом пути и будет соответствовать количеству информации в передаваемом сообщении: скажем, четыре развилки — это четыре бита. Если при этом измерить время, затраченное на передачу сообщения, можно оценить скорость передачи информации, а также такие важные характеристики коммуникации, как способность улавливать закономерности в передаваемом «тексте» и оптимизировать свои сообщения.

Разработанный метод ученые применили к самому умному виду муравьев — рыжим лесным муравьям. Всего у муравьев около 12 тысяч видов, самые «недалекие» из них общаются с помощью запахов, выкладывая путь к пище дорожкой из феромонов, а вот интеллектуалы способны сообщать о цели, удаленной в пространстве, используя, подобно медоносным пчелам, что-то вроде языка жестов.

— Общаться с пчелами датские ученые научились еще в 1990-е, создав пчелу-робота, которая программируется компьютером и, не покидая улья, сообщает пчелам на их же «языке танцев» координаты кормушки, находящейся на расстоянии до четырех километров,— говорит Жанна Резникова.— Можно представить себе и муравья-робота, только вот нам неизвестно, какие именно сигналы надо заставить его передавать, ведь «язык жестов» муравьев вряд ли будет расшифрован в ближайшее время.

Тем не менее ученые впервые в мире выявили в коммуникации муравьев черты сходства с языком человека. Прежде всего это прямая зависимость между длиной сообщения и количеством информации. Кроме того, количество потенциальных сообщений в «языке» муравьев оказалось весьма велико. Более того, ученые исследовали одну из важнейших характеристик «языка» животных и интеллекта его носителей, а именно: способность быстро подмечать закономерности и использовать их для кодирования, сжатия информации. Так, «умные» муравьи, как и люди, чтобы сообщить, где находится пища, будут «говорить» не «налево-направо-направо-налево-налево», а скажут «иди налево, и так 5 раз». Наконец, в отдельных сериях экспериментов было показано, что муравьи способны передавать информацию о количестве, и система их коммуникации пластична, а это один из основных критериев языка и интеллекта.

— Применение метода изучения языкового поведения, основанного на идеях и методах теории информации, открывает новые перспективы не только в исследовании поведения и эволюции социальных животных, но также в лингвистике и робототехнике,— говорит Жанна Резникова. — Некоторые принципы коммуникации, характерные для наших муравьев-разведчиков и групп фуражиров (муравьи, специализирующиеся на доставке добычи в семью.— «О»), могут использоваться для планирования координированных действий роботов.

Так сможем ли мы в итоге говорить с животными на равных? Здесь ученые однозначно говорят нет: для развития речи необходимо заранее представлять и различать свои действия, создавать и классифицировать мысленные представления о предметах, событиях и связях. Частично это животные делать могут, но членораздельная речь все-таки считается, по крайне мере на данный момент, отличительным даром человека как вида.

Правда, это совсем не означает, что мы не можем общаться с животными. Тем более что эксперименты показывают: чем больше мы разговариваем с нашими соседями по планете, тем более «человечные» черты у них проявляются. И тем лучше мы понимаем друг друга.

Песни китов похожи на джаз

Новый метод звукового анализа показал, что голоса китов похожи на джазовые композиции, а классические симфонии – на звуки грозы.

Звуки, издаваемые китами, часто называют песнями – их структурные особенности действительно чем-то напоминают человеческое пение. (Фото: iStock / Velvetfish.)

Вид звукового сигнала в обработке по новой технологии. Сверху вниз: песня горбатого кита, речь спикера конференции TED, рок-музыка, симфония.

‹

›

Открыть в полном размере

Звуки, издаваемые китами и дельфинами, часто называют китовыми песнями, при этом считается, что китообразные так разговаривают друг с другом – особенно те, у которых особенно сложная социальная жизнь. То же самое, кстати, говорят и про джаз, в котором музыканты как бы ведут между собой сложный музыкальный диалог. Но действительно ли джаз и китовые песни можно назвать разговором?

Исследователи из Университета Калифорнии в Мерседе утверждают, что можно. Они разработали специальный метод для анализа и сравнения звуков человеческой речи, музыки и сложных голосовых сигналов животных, таких как пение птиц и пение китов.

Метод основан на том, что и в речи, и в музыке, и в песнях животных есть несколько уровней организации. Любой человеческий язык, например, состоит из индивидуальных звуков, соответствующих буквам, и эти звуки комбинируются в слоги, которые, в свою очередь комбинируются в слова, фразы и так далее. Получается иерархия, которую мы улавливаем интуитивно. В музыкальных композициях тоже есть иерархическая структура. Однако до сих пор не было способа, который бы позволил сравнить структуру музыкальной композиции со структурой речи, также как не было способа узнать, свойственна ли иерархическая структура звукам, издаваемым животными.

С помощью нового метода в аудиозаписи можно выделить кластеры звуковой энергии первого уровня иерархии, затем – второго (кластеры кластеров) и так далее. Таким образом удалось сравнить структуру более 200 аудиозаписей, среди которых была человеческая речь на шести языках, произведения классической музыки, хиты поп-музыки, голоса китов и различных птиц и даже звуки грозы.

Исследователи выявили практически идентичную звуковую структуру у всех шести языков, но удалось ли тут и впрямь найти нечто очень фундаментальное, пока неясно: для анализа брали выступления с конференции TED (TED Talks), которые выдержаны в одном стиле и одинаково выстроены.

Любопытные результаты получили касательно «языков» животных. Песни касаток по структуре оказались аналогичны человеческой речи и джазовым партиям, но при том они не были похожи на пение птиц и на звуки, издаваемые другими, менее социальными китами. В то же время песни горбатых китов оказались устроены очень схоже с пением соловья и пёстрого американского дрозда. Видимо, это связано с тем, что все три вида животных – «певцы-одиночки», и сложных социальных структур у них нет.

Ещё одно интересное открытие, связанное с новым методом – интригующее сходство в структуре классических симфоний и звуков грозы. Оказалось, и симфонии, и грозы развиваются во времени по степенным законам, очень напоминающим степенной закон розового шума. Известно, что розовый шум широко распространен в природе. По одной из гипотез динамика его степенного закона такова, что в акустическом сигнале соблюдается баланс между предсказуемостью и неожиданностью, и такой баланс нравится нам с эстетической точки зрения. Тогда получается, что в люди в музыкальном творчестве стараются среди прочего следовать структурным законам, которые слышатся в звуках грозы. Другая гипотеза состоит в том, что степенные законы отражают определенные свойства сложных систем и что связи в нейронных сетях тоже устроены иерархически в соответствии со степенными законами. А раз мозг устроен по степенным законам – то, что он порождает, включая и музыку, может быть тоже устроено по аналогичным законам.

Полностью результаты экспериментов опубликованы в Journal of The Royal Society Interface. Правда, от каких-либо интерпретаций исследователи пока по возможности уклоняются. Чтобы интерпретировать, здесь нужно больше исследований – в которых, впрочем, недостатка не будет, ведь теперь у нас в руках есть такой прекрасный метод, позволяющий сравнивать музыку, звуки речи и звуки животных. . Кстати, изначально его разрабатывали для того, чтобы изучать человеческие разговоры, и использовали его в работе уже несколько лет. Руководитель научной группы Кристофер Келло (Christopher T. Kello) вообще специализируется на человеческой речи и особое внимание уделяет обработке лингвистической информации мозгом. Идея применить метод столь необычным образом пришла Келло во время творческого отпуска в Университете Монпелье во Франции, где он работал с будущими участниками нового проекта.

Правда ли, что дельфины — меломаны и бисексуалы, а киты живут сотни : Статьи экологии ➕1, 22.07.2022

23 июля ежегодно отмечается Всемирный день китов и дельфинов. Они считаются одними из самых умных животных на Земле, поэтому ученые не перестают изучать их поведение. Что им удалось узнать о жизни этих морских млекопитающих — в подборке Plus-one.ru.

Фото: Noah Munivez/Pexels

В ходе многочисленных экспериментов выяснилось, что дельфины неравнодушны к классической музыке. Это доказали ученые из Университета Падуи (Италия), которые ставили подопытным млекопитающим произведения Баха, Грига, Сен-Санса, Дебюсси и Бетховена. Животные становились более общительными — синхронно плавали и прикасались друг к другу.

С интересом на классическую музыку реагируют не только дельфины, живущие в неволе, но и дикие. Антропологи и создатели исследовательского проекта » Посольство дельфинов » на Канарских островах Александр и Николь Гратовски в своей книге «Принцип дельфина» рассказывают, что однажды они вывели в океан катамаран, на котором играл живой оркестр, и буквально через несколько минут судно оказалось окружено стаями дельфинов. «Они, развернувшись головами к судну, оставались с нами в течение часа», — вспоминают супруги, выступающие за запрет отлова китообразных, а также признание дельфинов и китов личностями, преступления против которых приравнены к преступлениям против человека.

Горбатый кит

Фото: Elianne Dipp/Pexels

Согласно базе данных о продолжительности жизни животных AnAge, дольше всего из позвоночных может протянуть гренландский кит — 211 лет. Большинство других видов китообразных, если их не убьет человек и если они не умрут из-за поедания дрейфующего в океане пластика, живут 50-80 лет. Чилийские ученые изучили геном китообразных и обнаружили, что в ходе эволюции они приобрели множество генов, регулирующих повреждения ДНК, распространение опухолей и работу иммунной системы. Оказалось, что восстановление генов, отвечающих за предотвращение роста раковых клеток, происходит у них в 2,5 раза быстрее, чем у других млекопитающих.

Объясняем на китах: сколько стоит природный капитал

Почему важно знать цену услугам планеты

Фото: Wynand Uys/Unsplash

Дельфины способны издавать несколько звуков одновременно — щелчки, свист и ультразвук. По наблюдению супругов Гратовски, эти млекопитающие могут передавать сообщения непосредственно друг другу, так, чтобы никто не смог «подслушать» разговор. Более того, «они способны передавать друг другу не просто „слово“, условно обозначающее некий предмет, понятие или эмоцию, но трехмерный объемный образ — практически полный „слепок“ предмета», — пишут ученые в своей книге.

В отличие от дельфинов, киты поют песни, причем любят кавер-версии. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Лондонского королевского общества по развитию знаний о природе Royal Society Open Science, самцы горбатых китов из разных океанов Южного полушария периодически контактируют, чтобы слушать и учить песни друг друга — сложные композиции, состоящие из стонов, криков и других звуков.

Ученые надеются расшифровать систему общения китообразных. Исследователи Хантерского колледжа Городского университета Нью-Йорка надеются, что в этом поможет изучение ряда африканских языков — например, живущего на западе континента народа йоруба, использующего много свистящих согласных. Ученые хотят построить нейросети, которые будут декодировать звуки, издаваемые морскими млекопитающими.

Синий кит

Фото: iStock

Морской биолог Ричард Коннор из Университета Массачусетса, более 30 лет изучающий поведение дельфинов, утверждает, что афалины чередуют периоды активной бисексуальности с периодами исключительного гомосексуализма. Они объединяются, чтобы ловить самок во время брачного сезона, но также образуют группы, состоящие только из самцов. Самый продолжительный из известных Коннору союзов — из семи дельфинов-самцов — существовал в течение 17 лет.

В январе 2022 года исследователи колледжа Маунт-Холиок в Массачусетсе в ходе препарирования половых органов 11 погибших самок дельфинов обнаружили, что у них есть клитор, а его структура схожа с человеческим. «Дельфины и люди — единственные на планете — занимаются любовью лицом к лицу и делают это не столько для продолжения рода, сколько для радости. И те и другие легко проходят зеркальный тест (распознают свое отражение в зеркале. — Прим. Plus-one.ru), доказывающий наличие самосознания. Дельфины — сразу после рождения, люди — только после достижения 1,5 лет», — отмечают супруги Гратовски.

А ученые из Университета Далхаузи (Канада) и нескольких исследовательских учреждений США обнаружили, что влагалище самок афалин устроено так, что они при желании могут удалить из него семя и предотвратить нежелательную беременность.

«Лучше честно признать, что Мировой океан скоро опустеет»

Знаменитый пловец и защитник природы Льюис Пью — о том, как спасти моря от человека

Афалины

Фото: iStock

Биологи из Атлантического университета Флориды в течение трех лет изучали поведение афалин в акватории Индиан-Ривер во Флориде. Оказалось, что на поиск еды они тратят всего 17% времени в сутки, еще 27% — на общение в коллективе, а большую часть времени, около 57%, путешествуют, причем часто в одиночестве. А международная команда ученых, исследующая дельфинов в заливе Шарк в Западной Австралии, установила, что они обучаются друг у друга новым техникам добычи пищи. Например — поднимать на поверхность пустые раковины гигантских моллюсков, в которых живут разнообразные морские организмы, и вытряхивать оттуда добычу себе в рот.

Супруги Гратовски подтверждают, что морские млекопитающие крайне игривы. «Мы видели, как они играют с водорослями, кусочками кораллов, пузырьками воздуха или медузами, используя их так же, как человеческие дети используют мячи и другие игрушки, — подбрасывая, переворачивая, перекидывая друг другу, наматывая на нос, подхватывая плавниками», — вспоминают исследователи. Они отмечают, что дикие дельфины готовы принимать в свои игры людей, но для этого нужно соблюдать определенные правила. Самое главное — попытаться понять, чем заняты дельфины, чтобы им не помешать, например, охотиться или воспитывать дельфиненка, и только после этого идти на контакт. Кроме того, не следует размахивать руками — улыбнитесь про себя и мысленно поздоровайтесь с дельфинами. Если они будут в хорошем расположении духа, то разрешат плыть рядом с ними. А если состоится эмоциональный контакт — могут пригласить поиграть.

С 1970-х годов способность дельфинов к игре стала применяться для реабилитации детей с задержками в развитии — впервые этот подход был опробован в США. Но ученые до сих пор спорят об эффективности такой процедуры, отмечается в статье медицинского издания The Lancet.

Подписывайтесь на наш канал в Telegram

Автор

Маргарита Федорова

Киты разговаривают друг с другом не хуже людей

Кстати, киты, дельфины и летучие мыши не единственные существа на земле, способные общаться с помощью ультразвуковых сигналов. Американский биолог Крейг Адлер узнал об этом, изучая редкие виды лягушек в Китае.

Адлер изучал виды лягушек, у которых нет внешних барабанных перепонок. Фенг считает, что теперь понятно, почему уши амфибий этого вида устроены именно таким образом. Это сокращает расстояние между барабанными перепонками и ухом, позволяя передачу ультразвука к ушам. «В природе существуют механизмы для облегчения коммуникации в неблагоприятных условиях, когда среда переполнена различными звуками. Один из способов состоит в том, чтобы перевести частоту звука за переделы спектра фонового шума. Млекопитающие — летучие мыши, киты и дельфины — используют для этой цели ультразвук. Но мы не знали, что это могут делать лягушки», — заявил ученый.

Понимание того, как общаются киты | Журнал Discover

В одном исследовательском видеоролике мужчина смотрит через борт лодки на белую белуху всего в нескольких дюймах от него. Исследователь из группы DareWin, которая собирает звуки китов и дельфинов со всего мира, снова и снова играет на губной гармошке в трех тонах. Как и в сцене из классического фильма Диснея «Освободи Вилли», кажется, что кит отвечает.

Гладкое существо плывет близко к лодке, высовывая голову из воды, почти выжидающе глядя на человека и кружа назад. Это ответ, который можно описать только как слушание.

В последние годы ученые, звукоинженеры и специалисты по машинному обучению добились больших успехов в нашей способности слушать. Во всем мире пытаются демистифицировать общение китов, от кодов кашалотов до щелчков косаток. Они плавают с китами, строят неинвазивные роботы-регистраторы и разрабатывают продвинутые модели, чтобы выяснить, общаются ли эти массивные существа способом, который мы можем понять, или, возможно, способом более сложным, чем мы можем понять.

The Whale Language Decoders

CETI (Инициатива по переводу китообразных), DareWin и команда Университета Эрлангена-Нюрнберга в Германии — это лишь несколько групп по всему миру, пытающихся собрать записи общения китов. Им потребуются часы и часы записи, чтобы начать анализировать закономерности, не говоря уже о смысле. И исследователи думают, что им еще далеко до того, чтобы собрать достаточно материала, чтобы начать понимать общение. Но это начало.

г. Морской биолог Дэвид Грубер из Колледжа Баруха Городского университета Нью-Йорка основал проект CETI. В течение следующих нескольких лет он и его команда, работающая в нескольких областях, планируют лучше понять общение кашалотов с помощью лингвистики, инновационных инструментов записи и программ машинного обучения.

Он описывает свою работу как «мечту», используя множество передовых инструментов и технологий, чтобы сблизить людей с видами животных. CETI также использует умственные способности Гарвардской школы инженерии и прикладных наук для создания устройств, которые можно было бы прикреплять к китам и незаметно вести запись.

На сегодняшний день исследователи приложили все усилия, чтобы услышать зов кита при изучении общения китообразных. Путешествие часто требует обнаружения стаи китов в бескрайнем океане, обеспечения безопасности и использования дорогого и нового оборудования, а затем качественной записи, когда и если морские существа издают шум. По словам исследователей, дополнительной проблемой является тот факт, что киты и дельфины часто ведут себя тихо. «Большую часть времени они даже не издают звуков», — говорит биолог Фабрис Шнеллер, основатель программы DareWin и ClickResearch.

Решение DareWin? Начните разговор. В то время как CETI стремится записывать китов в их естественной среде обитания без участия человека (подумайте о подслушивании), DareWin устанавливает контакт, чтобы вызвать реакцию. Фридайверы, в том числе некоторые профессиональные чемпионы, способные задерживать дыхание на много минут, приносят в воду сверхчувствительное записывающее оборудование и пытаются наладить отношения с китами. «Эти люди очень водные, и они могут создать прекрасную ситуацию с животными», — говорит Шнеллер. И киты, кажется, реагируют. «Когда они приходят, они разговаривают, издают много звуков», — добавляет он.

Почему киты?

Киты долгое время вызывали восхищение у людей, возможно, из-за их невероятных размеров или исключительного интеллекта. «Вы видите, что что-то происходит в том, как они действуют, — это гораздо больше, чем любопытство», — говорит Шнеллер, описывая один из первых случаев, когда он столкнулся с млекопитающими. «Эти животные кажутся умными, просто умными».

Подробнее: Как древние «олени» потеряли ноги и стали китами

Кашалоты часто находятся в центре внимания исследований общения китов из-за щелкающих звуков, которые они разделяют только с дельфинами. Они также огромны, достигая более 50 футов в длину. У них самый большой мозг в мире — в шесть раз больше нашего — с увеличенной областью, называемой неокортексом. У людей неокортекс составляет большую часть мозга и участвует в сенсорном восприятии, сознательном мышлении и, в первую очередь, в речи.

Кажется, есть параллели между тем, как взаимодействуют киты и дельфины, и тем, как взаимодействуют люди. Китообразные, группа животных, в которую входят киты, дельфины и морские свиньи, поддерживают социальные отношения, которые могут длиться десятилетиями, но также регулярно взаимодействуют с незнакомцами.

Недавно Шнеллер вспомнил стычку с детенышем кашалота. Кит завладел записывающим оборудованием — четырьмя гидрофонами и пятью камерами, — которые Шнеллер не хотел терять. Водолазы пошли за ним, но безуспешно. Но чудесным образом четыре взрослых кашалота окружили детеныша, яростно щелкая, и в течение минуты он выпустил оборудование.

Шнеллер говорит, что вдобавок к идеальному звуку события было удивительно наблюдать такое поведение. Это было почти так, как если бы они обменялись словами. «Он выпустил эту штуку, и они перестали разговаривать», — говорит Шнеллер. «Так что, может быть, это было что-то вроде «оставь это». Прекрати это, я не знаю. Мы не можем этого доказать».

Вокал кита

Одной из уникальных особенностей некоторых китов является их способность копировать новые звуки. Другими словами, они могут имитировать звуки — поведение, называемое обучением вокалу. Один белый кит по имени Нок даже повторял человеческую речь в лепете, которое звучало очень похоже на английское.

Дельфины и, возможно, кашалоты также имеют специальные голосовые ярлыки для обращения и идентификации друг друга. Ученые из Шотландии обнаружили, что когда они воспроизводили эти опознавательные звуки дельфинам, дельфины реагировали на эти звуки, повторяя их, но не реагировали на другие звуки.

С другой стороны, есть аспекты звуков китов, которые для нас совершенно новые. Во-первых, это сами звуки. Насколько исследователи могут судить, кашалоты используют два вида общения: эхолокацию, чтобы различать близлежащие объекты под водой, и звуки более дальнего действия, которые, как считается, позволяют общаться друг с другом. Оба состоят из коротких вспышек, называемых щелчками. Эти звуки начинаются за ноздрей кита, затем отражаются внутри черепа и выходят через переднюю часть головы. Серия щелчков составляет шаблон, называемый кодами. Движущей силой исследования DareWin является выяснить, используется ли та или иная эхолокация, используемая для того, чтобы видеть (так сказать), для социального общения. Шнеллер говорит, что этот тип эхолокации передает гораздо больше информации, чем другие щелчки.

Одно примечательное наблюдение заключается в том, что киты, похоже, не обмениваются звуками и не издают звуки по очереди, как это делают люди в разговоре. Они часто издают звуки вместе, своего рода дуэтом. Шнеллер говорит, что он также заметил в некоторых записях, что начало некоторых звуков китов начинается случайно, а затем становится более конкретным, как будто песня выстраивается в более связную коммуникацию.

Механика общения

Исследователи, изучающие звуки китов, часто ясно говорят об одном: они не пытаются перевести язык так, как его понимают люди. «Слово «язык», как я понял, очень сильное слово, — говорит Грубер. «Есть все эти определенные границы того, что такое язык, и утверждение, что у животных есть «язык», все еще спорно и спорно».

По мнению Шнеллера, мы, возможно, даже не в состоянии полностью понять назначение китовых звуков. Он говорит, что нет даже научного консенсуса относительно того, используют ли киты гидролокатор, ключевой метод наблюдения в воде, для общения. Хотя он подозревает, что да. «Видеть в воде — это другое чувство», — говорит Шнеллер. «Поэтому мы не можем знать, что это такое. Это как если бы вы попытались объяснить слепым людям, что значит видеть. Вы не можете, потому что они никогда не видели».

Во-первых, человеческий язык имеет ряд отличительных черт, согласно дорожной карте CETI (плану, лежащему в основе их исследовательского проекта). Мы используем смещение, что означает, что мы можем общаться о вещах, которых нет. Например, мы имеем в виду завтрашний обед или вчерашнюю встречу. Мы также используем то, что называется рекурсией, в общих чертах определяемой как способность вставлять предложение в предложение почти до бесконечности: «Крис думает, что они думают, что он сказал, что она ушла…» и так далее.

Исследователям из CETI необходимо определить несколько ключевых аспектов общения китов, чтобы понять это. Им нужно будет найти закономерности, а для этого, по сути, придется начинать с наиболее часто встречающихся слов. По словам Джейкоба Андреаса, эксперта по обработке естественного языка и члена CETI, это может быть что-то вроде слова. Затем вы пытаетесь установить определенную последовательность чисел для каждого так называемого слова и смотрите, какие из них появляются рядом друг с другом в сходных условиях, Андреас говорит: «Этот трюк оказывается очень, очень эффективным способом автоматического определения какие слова в естественных языках по крайней мере ведут себя сходным образом друг с другом».

Проект DareWin, с другой стороны, подходит к проблеме совершенно с другой точки зрения. Недостаточно просто слушать то, что слышно человеческому уху. Они считают, что для того, чтобы получить более полную картину, звуки китов необходимо разбить на еще более мелкие элементы. Это щелчки за доли секунды, которые фиксируются высокочувствительным оборудованием, которое Шнеллер называет антенной. Фридайверы держат это устройство рядом с китами, когда они взаимодействуют.

Шнеллер также не очень заинтересован в сравнении общения китов с человеческим языком. На самом деле, говорит он, возможно, то, что передают киты, гораздо более продвинуто, чем мы могли себе представить. Может быть, говорит он, это может даже опустить нас на ступеньку ниже в качестве самопровозглашенной вершины иерархии Земли. «Я не думаю, что нам нужно это понимать, — говорит Шнеллер. «Даже если мы докажем, что есть что-то, чего мы не можем понять, и это настолько безумно, эффективно и сложно, что мы могли бы поставить себя немного ниже по шкале, этот эффект откроет дверь к чему-то огромному».

Как киты общаются и издают звуки под водой? Последняя наука – BioGeoPlanet

Всякий раз, когда я слушаю песню горбатого кита, меня завораживает жутковатое качество сложных звуков. Нет никаких сомнений в том, что киты — очень умные существа, которые регулярно общаются друг с другом. В этой статье я глубоко погружусь в биологию общения китов.

Киты общаются в основном с помощью сложных звуков, включая щелчки, чириканье, свист и замысловатые песни. У китов нет голосовых связок. Они производят звук, сжимая воздух через гортань или через сложную систему воздушных мешков и специализированных мягких тканей. Киты также могут издавать звук, ударяя частями своего тела, такими как плавники и хвост, о поверхность воды. Есть веские доказательства того, что киты и дельфины могут узнавать друг друга по издаваемым ими звукам.

Существует около 90 видов китов, дельфинов и морских свиней, известных под общим названием «китообразные».

Китообразные могут издавать и слышать звуки в гораздо более широком диапазоне частот, чем мы, люди. Например, дельфины используют щелчки на частотах до 110 кГц. Для сравнения, средний человек не может слышать звуки выше 20 кГц.

Песни горбатых китов длятся несколько часов. Синие киты и финвалы издают низкочастотные звуки, которые могут распространяться на расстояние 2000 миль (3200 км) и более. Кашалоты издают самые громкие звуки среди всех животных; до 230 децибел.

Зубатые киты и дельфины, такие как кашалоты и косатки, имеют особенно большой и сложный мозг. Исследователи считают, что сложный интеллект зубатых китов развивался в течение миллионов лет из-за сложной социальной жизни и очень коммуникабельного образа жизни этих хищников.

Как киты общаются под водой?

Звук в воде распространяется в 4,5–5 раз быстрее, чем в воздухе. Киты и дельфины эволюционировали, чтобы общаться в основном с помощью звука и жить в основном в акустической среде.

У китов нет голосовых связок, но они все же могут издавать удивительный диапазон звуков, далеко за пределами диапазона частот, которые может слышать человек. Дельфины могут издавать щелчки, частота которых достигает 110 кГц, в то время как наш слух ограничен 20 кГц.

У китообразных физиология воспроизведения звука отличается от того, как мы, люди, производим звук. Вместо голосовых связок киты издают звуки, сжимая воздух через гортань, а также через сложную систему воздушных мешков возле дыхала. Воздушные мешки используются для производят высокочастотные щелчки, используемые при эхолокации.

Кашалот использует носовые ходы в своем массивном носу, чтобы выжимать воздух через две мясистые «губы», называемые «обезьяньими губами», расположенные в передней части носа сразу под дыхалом. Губами он может издавать громкие щелчки, которые усиливаются в наполненном маслом спермацетном органе. Кит издает щелчки через нос остронаправленными звуковыми лучами, которые они могут нацелить, как мы направляем фонарик в темноте.

Щелчки такие громкие, что кашалоты слышат друг друга за сотни, а то и тысячи миль.

Насколько громки звуки китов? Может ли щелчок кита убить вас?

Кашалоты настолько громкие, что щелчки потенциально могут убить человека на близком расстоянии в несколько футов.

Кашалоты — самые громкие млекопитающие на планете, их щелчки могут достигать умопомрачительных 230 децибел. Для сравнения, реактивный двигатель производит около 140 децибел на расстоянии 100 футов. Ваши барабанные перепонки лопнут примерно при 150 децибелах, а порог смерти оценивается в диапазоне от 185 до 200 дБ.

Джеймс Нестор, заядлый океанский авантюрист, писатель и оратор, рассказывает о том, как он плавал рядом со стаей кашалотов и чувствовал, как внутри его тела вибрируют щелчки.

«Эти щелчки настолько сильны в воде, что они могут легко взорвать ваши барабанные перепонки, и они могут на самом деле вибрировать человеческое тело до смерти», — сказал он.

Громкие звуки несут еще больший удар при путешествии по воде, так как вода намного плотнее воздуха. Щелчки кашалотов в океане звучат гораздо сильнее, чем на суше. Щелчок кашалота в 200+ дБ в воде будет «всего» 174 дБ в воздухе.

Учитывая, что щелчки кашалотов достаточно громкие, чтобы разорвать у человека барабанные перепонки, тесный контакт с этими существами не кажется хорошей идеей.

Но это не остановит увлеченных ученых!
Посмотрите это короткое видео, чтобы заглянуть в мир кашалотов со звуками их щелчков.
Как киты используют эхолокацию?
Большинство зубатых китов используют эхолокацию для поиска добычи, часто в кромешной тьме океанских глубин. Эхолокация состоит из серии щелчков, которые животное издает своей мордой, способной улавливать даже самое слабое эхо, когда звуковые волны отражаются от предметов, растений и животных и возвращаются к источнику щелчков.
Согласно Смитсоновскому музею, кашалоты могут использовать эхолокацию для обнаружения небольшого кальмара длиной менее фута на расстоянии более мили, а косяки кальмаров еще дальше.
Рисунок, показывающий, как кашалот может фокусироваться, он щелкает, как акустический фонарик. Кредит Музей Те Папа, Новая Зеландия
Животные, использующие эхолокацию для охоты, такие как кашалот, часто увеличивают скорость щелчков, чтобы достичь более высокого разрешения и более подробного «изображения» своей добычи по мере приближения. Прямо перед тем, как добыча будет захвачена , щелчки сливаются воедино, напоминая нам звук «скрипящей» двери .
Вот отличное видео из Музея Новой Зеландии Те Папа Тонгарева, показывающее, как кашалоты используют эхолокацию для охоты на гигантских кальмаров. Мы видим, как кит использует эхолокацию, как акустический фонарик.
Как слышат киты и дельфины?
Киты и дельфины не имеют наружных ушей. Они используют свои челюсти для слуха.
У китов и дельфинов есть уши, но их слуховые проходы не открываются наружу. У них нет торчащих внешних ушей, как у нас.
Киты и дельфины обычно слышат звуки через специальные структуры в своих челюстных костях, при этом жировые доли возле челюсти соединены с внутренним ухом.
Как только вибрации достигают внутреннего уха, нервные импульсы отправляются в мозг.
Напоминает детскую песенку: челюсть соединена с ухом, ухо связано с нервной системой, нервная система связана с мозгом…
Могут ли киты и дельфины узнавать друг друга по звуку?
Да, есть веские доказательства того, что киты и дельфины могут узнавать друг друга по издаваемым ими звукам.
Возьмем, к примеру, афалин. Ученые обнаружили, что у каждого дельфина-афалины есть свой характерный свист (Tyack, 2000). Кажется, что каждый уникальный свисток служит средством индивидуальной идентификации. Афалина. Фото предоставлено NOAA
Точно так же, как мы обращаемся друг к другу по имени, каждый дельфин идентифицирует себя, используя свой собственный уникальный свист и копируя свист других особей, как если бы называя их по имени. Дельфины часто свистят другому дельфину, а другой дельфин движется к свистящему. Дельфины также свистят, когда их отделяют от их семейной группы. Если их разлучить, молодой теленок и его мать будут неоднократно свистеть, пока не воссоединятся.
Дельфины — единственные животные, кроме людей, которые, как было показано, передают идентификационную информацию независимо от голоса или местоположения звонящего (Janik 2006).
Эти дельфины не только называют друг друга по имени, они могут помнить свист других дельфинов после 20 лет разлуки. Исследования Чикагского университета показывают, что у дельфинов самая долгая память среди всех видов, кроме людей (о которых мы знаем).
Было бы интересно узнать, как дельфины-афалины называют себя? Романтичному неученому во мне нравится думать, что они используют броские имена, такие как «Прибойный гонщик», «Охотник за акулами», «Пузырьковый мозг» или «Стальной хвост!» Ладно, не «пузырьковый мозг».
Как киты общаются на больших расстояниях?
Большие усатые киты, такие как синие киты и финвалы, издают очень низкочастотные звуки, которые могут распространяться по океану на тысячи миль.
У некоторых видов, особенно у горбатых китов, самцы могут повторять длинные сложные песни. Стандартная гипотеза состоит в том, что эти песни, по-видимому, играют роль в размножении, помогая привлекать партнеров и посылая сигналы потенциальным соперникам.
Новейшая наука, однако, не так однозначна. Некоторые ученые, например, доктор Джон Хильдебранд из Океанографического института Скриппса и доктор Джим Дарлинг из Whale Trust, постулируют, что киты поют, чтобы убедить других китов в том, что у них есть определенные характеристики, которые они хотят передать.
Другими словами, сила звука заключается не столько в распространении на большие расстояния, сколько в проецировании определенного профиля на других китов, что может включать в себя демонстрацию доминирования самца или его способности к спариванию.
Могут ли киты общаться визуально?
Киты могут общаться визуально способами, которые мы не до конца понимаем. Возьмем, к примеру, касатку (Orcinus orca). Есть определенные кланы косаток, известные как переходные, которые специализируются на охоте на морских млекопитающих, включая тюленей, морских львов и других китов. В отличие от стиля охоты большинства зубатых китов, которые охотятся с помощью эхолокации, включая кланы рыбоядных косаток, переходные косатки развили способность охотиться совместно в тишине. Бесшумная охота позволяет этим касаткам подкрадываться и устраивать засаду на свою добычу, но это также означает, что они должны использовать визуальные сигналы для координации охоты.
Поскольку киты и дельфины живут в акустической среде с большей зависимостью от обработки звука, это отражается на строении мозга. В мозге китообразных нейронная область, предназначенная для зрительного воображения, составляет лишь одну десятую сравнительного размера в человеческом мозгу. И наоборот, область мозга, отвечающая за акустическую визуализацию, примерно в 10 раз больше.
У китов была сложная коммуникация на протяжении миллионов лет
Самый большой мозг, когда-либо развившийся на Земле, принадлежит китам. У китов развился большой мозг около 20 миллионов лет назад, за много миллионов лет до того, как у первых людей развился большой мозг (всего около 1 миллиона лет назад). Каковы некоторые последствия?
У китов и приматов наблюдается резкий рост одних и тех же двух областей мозга: мозжечка и неокортекса. Обе области важны для высших когнитивных функций, участвующих в общении.
В 2006 году ученые из Медицинской школы Маунт-Синай сообщили, что «кашалоты, косатки и, конечно, горбатые киты демонстрируют сложные социальные модели, которые включают сложные навыки общения, формирование коалиций, сотрудничество, культурную передачу и использование инструментов». Они отметили, что «вероятно, что некоторые из этих способностей» связаны с сопоставимой сложностью мозговых структур, которыми обладают как киты, так и гоминиды.
Проанализировав мозг зубатых и усатых китов, исследователи с горы Синай обнаружили концентрации веретенообразных клеток, связанных с высшими когнитивными функциями. У людей эти типы клеток мозга связаны с самосознанием, чувством сострадания и использованием языка.
Одна из удивительных вещей заключается в том, что киты развили эти высокоспециализированные нейроны за миллионы лет до того, как это сделали люди!
Это хороший пример параллельной эволюции, когда физические черты, выполняющие сходную функцию, развиваются независимо у разных видов.
Другим хорошим примером параллельной эволюции является глаз осьминога, имеющий такое же сложное строение, как и человеческий глаз. Больше интересных фактов об Осьминоге читайте в моей популярной статье: Почему у Осьминога 3 Сердца, 9 Мозгов и Голубая Кровь? Умные лохи! Да, у этих удивительных животных 3 сердца и 9 мозгов!
Разрабатывают ли киты разные диалекты?
Киты могут развивать различные диалекты так же, как люди.
Взять, к примеру, косаток. Мы узнали, что между косатками существуют культурные различия, основанные на их вокализации. В прибрежных водах Британской Колумбии и штата Вашингтон живут четыре клана «резидентов» косаток, каждый из которых состоит из нескольких стад. Несмотря на то, что кланы могут жить в одних и тех же водах, их вокализация так же различна, как английский и греческий языки. И у каждого стручка есть свой собственный диалект, сродни различиям между английским языком, на котором говорят в Шотландии, и в Канаде. Касатки у побережья Тихого океана. Фото Nitesh Jain на Unsplash
Диалекты у косаток используются, чтобы избежать инбридинга. Самцы ищут себе пару за пределами своих стад, в основном из-за различий в вокализации.
Хэл Уайтхед, морской биолог из Университета Далхаузи в Новой Шотландии, отслеживает и регистрирует кашалотов по всему миру с начала 1980-х годов. Он точно определил пять различных клановых диалектов, в которых используются разные коды.
Коды — это «коды, похожие на азбуку Морзе», которые киты используют для общения друг с другом.
Есть ли у китов уникальные культурные группы?
По мнению биологов, поведение — это то, что вы делаете, культура — это то, как вы это делаете.
Все киты делают одни и те же вещи, например, общаются, плавают, кормятся, защищаются и даже присматривают за детьми. Но то, как они это делают, различается даже в пределах одного и того же вида.
Мы, люди, едим по-разному, например, вилками или палочками, и у нас совершенно разные предпочтения в еде. Киты имеют схожие культурные различия в том, что они едят, как быстро они путешествуют, как далеко они бродят и многое другое.
Аэрофотоснимок кашалотов, сделанный в ходе исследования охраняемых видов в рамках Программы оценки морской среды Атлантического океана. Фото: Тим Коул/NOAA.
Рассмотрим кашалотов. Они живут тщательно структурированными кланами, которые представляют собой большие группы из тысяч особей, разбросанных по многим тысячам миль океана.
Внутри каждого клана есть небольшие семейные единицы или группы. Молодых китов выращивает в стае сеть ухаживающих женщин, включая мать, теток и бабушек. У кашалотов матриархальное общество, и именно самки передают важные уроки общения, а также техники охоты, источников пищи и т. д.
», — говорит Хэл Уайтхед, ведущий мировой эксперт по кашалотам. «На самом деле ближайшей аналогией, которая у нас есть, были бы мы сами».
Могут ли киты и дельфины общаться с людьми?
Дельфины могут выучить человеческий язык жестов и могут использовать свистки для общения с людьми.
Исследования, проведенные в Лаборатории морских млекопитающих бассейна Кевало в Гонолулу, Гавайи, на афалинах, показали, что они могут научиться понимать отдельные слова и основные предложения. Акеакамай, самка дельфина-афалины, могла выполнять задания в ответ на такое предложение, как «коснуться фрисби хвостом, а затем перепрыгнуть через нее» (Herman, Richards, & Wolz 19). 84).
Это исследование показывает, что дельфины могут изучать язык жестов и понимать значение порядка действий в предложении. Акеакамай участвовал во многих успешных научных исследованиях познания дельфинов, овладения языком и сенсорных способностей.
Есть ли у китов и дельфинов собственный язык?
Мы не знаем, используют ли киты и дельфины то, что мы могли бы назвать языком. Однако сама сложность и обилие различных звуков, которые они издают, заставляют задуматься? Что если…? !
Ученые определили, что киты могут «по-человечески» использовать иерархический синтаксис для общения. Однако, изучая песни горбатых китов, они пришли к выводу, что звуки передают менее одного бита информации в секунду. Для сравнения, люди, говорящие по-английски, генерируют 10 бит информации для каждого произнесенного слова.
Но что, если человеческое слово — плохое сравнение, когда дело доходит до общения с китами?
Некоторые люди считают, что коды, которые используют киты и дельфины, больше похожи на передачу данных, например факсимильные аппараты, чем на человеческий язык. По словам Джеймса Нестора, данные — это гораздо более развитый способ общения, поэтому современные средства связи являются цифровыми, такими как сотовые телефоны и Интернет.
Исследователи замерили 1600 микрокликов за одну секунду звука, посылаемого одним кашалотом другому. И они могут с большой точностью повторять точный образец микрокликов. Нестор считает, что это очень преднамеренный сигнал. Он считает, что щелчки кашалотов представляют собой закодированные пакеты информации, которые гораздо более совершенны, чем слова, которые мы используем в человеческом языке, который он считает «действительно неуклюжим».
«Если я что-то неправильно произношу, вы меня не понимаете. Передача данных намного точнее».
Нестор говорит: «Если вы ныряете с этими животными, они будут сидеть в кругу и вытягивать головы в правильном направлении, чтобы стрелять щелчками друг другу с четким сигналом. Это довольно умопомрачительный опыт, чтобы быть в середине. Чтобы увидеть, как они разговаривают. Там явно есть что-то настолько мощное».
Нам предстоит пройти долгий путь в нашем понимании, прежде чем мы сможем с уверенностью сказать, что киты общаются, используя свой собственный «язык». собственное уникальное «имя». Они могут называть других дельфинов по их «именам» и могут помнить «имена» других людей через 20 лет!
У китов и дельфинов нет наружных ушей и голосовых связок. Они используют свои челюсти для прослушивания.
Щелчки кашалота настолько мощны (более 200 дБ), что могут взорвать барабанные перепонки человека и потенциально убить человека с близкого расстояния.
Песни китов были отправлены в космос на борту космического корабля «Вояджер», чтобы представить звуки с планеты Земля.
Белуха также известна как Морская канарейка из-за ее пронзительного писка, визга и свиста.
Пища для размышлений
Мы знаем, что у китов миллионы лет был большой мозг.
Мы знаем, что киты обладают сложными коммуникативными способностями.
Мы ищем во Вселенной признаки разумной жизни, но ценим ли мы разумных существ, живущих на этой планете?!
Герман, Л.М., Ричардс, Д.Г., и Вольц, Дж.П. (1984). Понимание предложений афалинами. Познание, 16 (2), 129–219. https://doi.org/10.1016/0010-0277(84)
-9
Джаник В.М., Сайиг Л.С., Уэллс Р.С. Фирменная форма свистка передает идентификационную информацию афалинам. Proc Natl Acad Sci U S A. 2006 May 23;103(21):8293-7. doi: 10.1073/pnas.0509918103. Epub 2006, 12 мая. PMID: 16698937; PMCID: PMC1472465.
Нестор, Джеймс. Инициатива перевода эхолокации китообразных, CETI. Независимый исследовательский проект, направленный на изучение и попытку понять щелчки кашалотов.
Смитсоновский национальный музей естественной истории, Большой мозг: сложный мозг для сложного мира https://humanorigins.si.edu/human-characteristics/brains
Тайак, Питер Л. , 2000, Дельфины свистят фирменную мелодию, Наука , Vol. 289(584), 2000
Смотрите наши ЛУЧШИЕ статьи, чтобы узнать больше об удивительных существах
Как размножаются осьминоги? (людоедский секс, съемный пенис)
Насколько умны осьминоги? Осьминоги такие же умные, как собаки?
Есть ли у медузы мозг? Как они могут охотиться без мозгов?
Почему глубоководные рыбы такие странные и уродливые? Внимание: страшные картинки!
Опасны ли драконы Комодо? Где вы можете их увидеть?
Мозги коалы. Почему глупость может быть умной (естественный отбор)
Почему у львов есть грива? (Значат ли темные гривы больше секса?)
Как общаются львы? (Почему львы рычат?)
Насколько опасны каменные рыбы? Можно ли умереть, если наступишь на одного?
Что делают животные, когда впадают в спячку? Как они выживают?
Муравьи-листорезы – удивительные факты и адаптации; Фотографии и видео
Медуза Ируканджи Факты и адаптации; Могут ли они убить вас? Они распространяются?
Как увидеть БОЛЬШЕ дикой природы в Амазонии: 10 практических советов
Безопасно ли отправляться на сафари с главными хищниками и самыми опасными животными Африки?
Что делать, если вы встретили муравья-пулю? Самое болезненное жалящее насекомое в мире!
Как спариваются удильщики? Бесконечный секс или умри, пытаясь!
Насколько умны крокодилы? Могут ли они сотрудничать, общаться… использовать инструменты?
Как мы можем спасти наши океаны? С морскими заповедниками!
Почему самцы более красочные? Все тонкости сексуального отбора стали проще!
Почему казуар самая опасная птица в мире? 10 фактов
Как африканские слоны создают свою среду обитания?
Что убивает наших местных косаток? Исчезающие косатки
Почему животные Галапагосских островов уникальны?
Где можно увидеть диких лемуров на Мадагаскаре? Одно из лучших мест
Где можно увидеть лирохвоста в дикой природе? Голубые горы, Австралия
Содержание пчел-каменщиков в качестве домашних животных
Почему у фламинго загнуты клювы и они кормятся вверх ногами?
Чем опасны бегемоты? (Они нападают на людей?)
Снаряжение, которое мы берем с собой
Наши исследования ведут нас во все уголки мира в поисках исключительных возможностей наблюдения за дикой природой и культурных событий, улучшающих жизнь.
Вот снаряжение, с которым мы любим путешествовать, чтобы снимать наши приключения в безопасности и комфорте:
Экшн-камера: GoPro Hero10 Black – мы считаем, что эти водонепроницаемые камеры бесценны для захвата сути наших приключений на видео. формат. Неподвижные фотографии великолепны, но видеофрагменты со всеми достопримечательностями и звуками добавляют дополнительное измерение. Я использую короткие видеоклипы, чтобы оживить многие свои аудиовизуальные презентации.
Дрон: DJI Mini 2 SE — этот мини-дрон создан для путешествий! Примерно такой же вес, как у смартфона. В США и Канаде вы можете управлять этим дроном без необходимости регистрации в органах местного самоуправления. Снимайте на ходу — легкий и мощный дрон с камерой DJI Mini SE идеально подходит для мобильных авторов. Ультрапортативный дизайн позволяет без усилий снимать незабываемые сцены.
Камера с длинным зумом: цифровая камера Panasonic LUMIX FZ300 с длинным зумом – Мне нравится эта камера за ее универсальность. Он идет от широкоугольного до 28-кратного оптического при относительно компактном дизайне. Во время сафари в Африке мне удалось сделать хорошие снимки львов, которых люди с длинными объективами постоянно пропускали, потому что львы были слишком близко! Мне также нравится замедленная съемка со скоростью 120 кадров в секунду, когда вы снимаете летающих птиц и движущихся животных. Я называю это своей «камерой для птиц».
Камера 360: Insta360 ONE R 360 — 5,7K 360-градусная камера, стабилизация, водонепроницаемость — см. мою статью «Как делать невероятные снимки с помощью камеры 360». Эта камера буквально похожа на съемочную группу, которую вы берете с собой в путешествие! Прочтите мою статью, и вы поймете, почему.
Мораль с камерой с рюкзаком: пик дизайна снимка
Водопрофильная фильтрация: LifeStraw Go Water Filter Bottle
Binoculars: Nikon 7 Binarculars или Vortex Word Grandcular 9008. расшифровать китовый язык
Прохладным весенним утром 2008 года Шейн Геро услышал, как пара китов болтает. Геро, канадский биолог, выслеживал кашалотов у карибского островного государства Доминика, когда два самца, детеныши из одной семьи, выскочили недалеко от его лодки. Животные по прозвищам Капля и Даблбенд уткнулись носами в свои огромные квадратные головы и заговорили.
Кашалоты «говорят» щелчками, которые они издают ритмическими сериями, называемыми кодами. В течение трех лет Геро использовал подводные регистраторы для записи кодов сотен китов. Но он никогда не слышал ничего подобного. Киты щелкали туда-сюда в течение 40 минут, иногда неподвижно, иногда скручивая свои серебристые тела вместе, как нити веревки, редко замолкая надолго. Никогда Геро так отчаянно не хотел понять, о чем говорят киты. Ему казалось, что он подслушивает, как братья борются в своей комнате. «Они разговаривали, играли и были братьями и сестрами», — говорит он. «Там явно было так много всего».
В течение следующих 13 лет Геро, исследователь National Geographic, записал и познакомился с сотнями кашалотов. Но он продолжал возвращаться к откровению, которое поразило его, когда он слушал Drop and Doublebend: если люди когда-нибудь смогут расшифровать язык китов или хотя бы определить, обладают ли киты чем-то, что мы действительно можем назвать языком, нам нужно будет соедините их клики с контекстом. Ключом к общению с китами будет знание того, кто эти животные и что они делают, когда издают звуки.
Морской биолог Шейн Геро познакомился с сотнями кашалотов вокруг Доминики, в том числе с теми, кого он назвал семейной единицей F. Он и команда проекта CETI надеются, что сопоставление щелчков китов с поведением поможет раскрыть смысл их вокализации.
Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.
Одним из самых непреходящих желаний человечества является очаровательная мысль о том, что однажды мы сможем общаться с другими видами. За годы, прошедшие после озарения Геро, и отчасти благодаря ему, потенциал преодоления этого коммуникационного разрыва стал менее причудливым. В понедельник группа ученых объявила, что они отправились в пятилетнюю одиссею, чтобы продолжить работу Геро с передовым исследовательским проектом, чтобы попытаться расшифровать то, что кашалоты говорят друг другу.
Еще несколько лет назад такая попытка показалась бы безумием. Но эти усилия будут зависеть не только от Геро. В команду входят специалисты в области лингвистики, робототехники, машинного обучения и инженерии камер. Они будут в значительной степени полагаться на достижения в области искусственного интеллекта, который теперь может переводить один человеческий язык на другой без помощи Розеттского камня или ключа. Квест, получивший название Project CETI (Инициатива перевода китообразных), вероятно, является крупнейшей попыткой межвидового общения в истории.
Эти ученые уже работают над созданием специализированных устройств видео- и аудиозаписи. Они стремятся поймать миллионы кодов китов и проанализировать их. Надежда состоит в том, чтобы раскрыть основную архитектуру болтовни китов: какие единицы составляют общение китов? Есть ли грамматика, синтаксис или что-то подобное словам и предложениям? Эти эксперты будут отслеживать, как киты ведут себя, когда издают или слышат щелчки. И используя прорывы в обработке естественного языка — ветви искусственного интеллекта, которая помогает Alexa и Siri реагировать на голосовые команды — исследователи попытаются интерпретировать эту информацию.
Послушайте кашалотов
Вокализации кашалотов, одни из самых громких звуков животных на планете, имеют структуру, похожую на азбуку Морзе, которая разделяет признаки высокоразвитого языка.
Ползунок временной шкалы аудио: используйте клавиши со стрелками влево или вправо, чтобы уменьшить или увеличить значение ползунка.
Настройтесь на Secrets of the Whales , оригинальный сериал Disney+ от National Geographic, премьера которого состоится в День Земли 22 апреля 2021 года, и узнайте о тайной культуре косаток в нашем подкасте, Подслушано в National Geographic .
Никогда ничего подобного не предпринималось. Мы научили собак реагировать на наши команды, а дельфины научились имитировать свист человека. Мы научили шимпанзе и горилл использовать язык жестов, а бонобо — отвечать на вопросы, нажимая символы на клавиатуре. Слон в Сеуле по имени Кошик даже может сказать несколько слов по-корейски — правда.
Но цель не в том, чтобы заставить китов понимать людей. Это нужно для того, чтобы понять, что кашалоты говорят друг другу, когда живут в дикой природе.
«Они звучат как азбука Морзе»
Проект начался с другого морского биолога и с простого тщеславия: большие успехи часто приходят, когда сотрудничают ведущие эксперты из разных быстро развивающихся дисциплин.
Дэвид Грубер также является исследователем National Geographic, но его интересы давно вышли за традиционные границы. Профессор биологии и экологии Городского университета Нью-Йорка использовал подводные лодки для исследования коралловых рифов. Но он также обнаружил биофлуоресцентную морскую черепаху на Соломоновых островах, обнаружил, что косяки рыб-фонариков используют светящийся свет для координации движений, изучил молекулы, которые заставляют светиться кошачьих акул и некоторых угрей, и построил камеру, имитирующую взгляд одной акулы на мир. Однажды он объединился с робототехником, чтобы разработать тонкое устройство с шестью щупальцами, которое позволяет исследователям собирать медуз, не причиняя им вреда.
Лингвисты утверждают, что даже у самых разумных нечеловеческих животных отсутствует система общения, которую можно было бы назвать языком. Но могут ли киты оказаться исключением?
В 2017 году, будучи сотрудником Рэдклиффского института Гарвардского университета, Грубер, ныряльщик, увлекся кашалотами, самыми крупными зубатыми китами, после прочтения книги о фридайверах, которые их изучают. Однажды, когда он слушал коды китов на своем ноутбуке, мимо прошел еще один сотрудник Рэдклиффа, Шафи Голдвассер.
«Это действительно интересно — они звучат как азбука Морзе», — вспоминает Грубер слова Гольдвассера. Она вела лекции для группы стипендиатов Рэдклиффа по машинному обучению, подобласти искусственного интеллекта, которая использует алгоритмы для поиска и прогнозирования закономерностей в данных. Сегодня машинное обучение управляет всем: от поисковых систем до домашних роботов-пылесосов, таких как Roomba, и автономных транспортных средств. Она призвала Грубер поделиться кликами с ее группой в Рэдклиффе.
В эту группу входили необычайно острые компьютерные умы. Голдвассер — ученый-компьютерщик и один из ведущих мировых экспертов в области криптографии. Майкл Бронштейн, заведующий кафедрой машинного обучения в Имперском колледже Лондона, создал компанию по машинному обучению, которую позже продал Twitter для обнаружения фейковых новостей. Группа была заинтригована презентацией Грубера. Может ли машинное обучение помочь людям понять общение животных?
Грубер увидел возможность. Он провел эклектичную карьеру, пытаясь заставить людей принять магию океанов, сосредоточив внимание на вещах, которые он считал замечательными, таких как кораллы, биофлуоресценция и медузы. Может быть, это был тот проект, который мог разжечь воображение публики, вдохновив людей насладиться тайнами и чудесами моря. «У меня была идея, что если я смогу заставить людей влюбиться в медуз, они смогут влюбиться во что угодно», — говорит Грубер. «Но есть что-то в китах, что действительно вызывает человеческое любопытство».
Груберу нужно поговорить с кем-то, кто разбирается в китах. Поэтому он нашел Геро, основателя Доминикского проекта кашалотов, который отслеживает динамику семей китов, и отправил ему электронное письмо. Геро согласился выслушать Грубера.
Лингвисты утверждают, что даже у самых разумных нечеловеческих животных отсутствует система общения, которую можно было бы назвать языком. Но могут ли киты оказаться исключением? Человеческий язык развился, по крайней мере, частично, чтобы опосредовать социальные отношения, и Геро показал, что кашалоты ведут сложную социальную жизнь. (Подробнее о культурах китов.)
У кашалотов самый большой мозг среди животных, в шесть раз больше нашего. Они живут в социальных сетях, где доминируют женщины, и обмениваются кодами в виде стаккато-дуэта, особенно когда они находятся на поверхности. Они делятся на кланы из сотен или тысяч человек, которые идентифицируют себя, используя разные коды кликов. В некотором смысле кланы говорят на разных диалектах. Киты также идентифицируют друг друга по определенным схемам щелчков, которые они используют как имена. И они изучают свои коды так же, как люди изучают язык, бормоча щелчки в подростковом возрасте, пока не перенимают репертуар своей семьи.
За прошедшие годы Геро идентифицировал сотни представителей двух крупных кланов Доминики. Он может узнать многих с первого взгляда по уникальным отметинам на хвостовых плавниках. Анализируя ДНК китовых экскрементов и образцов кожи, он идентифицировал бабушек, теток, братьев и сестер.
И он вел подробные записи, включая тысячи исчерпывающих аннотированных записей щелчков, в которых описывалось, кто говорил, к какому клану они принадлежали, с кем были и что делали в то время.
Для теста этого более чем достаточно. Применив методы искусственного интеллекта к некоторым аудиозаписям Геро, коллеги Грубера по машинному обучению научили компьютер идентифицировать отдельных кашалотов по их звукам. Компьютер был прав более чем в 94 процентах случаев.
Взволнованный, Грубер собрал рабочую группу, чтобы расширить этот многообещающий результат. Помимо компьютерных коллег Геро и Грубера из Рэдклиффа, есть китовый биолог Роджер Пейн, лауреат премии Макартура, популяризировавший завораживающие песни горбатых китов в XIX веке.60-х и 1970-х годов, помогая разжечь движение «Спасите китов». Есть Роберт Вуд, робототехник из Гарварда, который вместе с Грубером сконструировал укротитель медуз и чья лаборатория построила самоскладывающееся оригами и летающий дрон размером с насекомое. И есть Даниэла Рус, еще один получатель Макартура и директор по компьютерным наукам и искусственному интеллекту в Массачусетском технологическом институте.
Они сошлись во мнении, что впервые люди, возможно, наконец-то получат инструменты, чтобы начать более тщательно понимать, что говорят животные — даже существа, которые живут в основном во тьме и охотятся на кальмаров в тысяче футов под поверхностью моря.
Тот факт, что эти животные полагаются почти исключительно на акустическую информацию, может даже упростить задачу. В ресторане, расположенном в нескольких кварталах от Гарвардского двора, команда набросала планы новой программы «Аполлон», посвященной переводу речи пришельцев из глубин. В какой-то момент кто-то даже предположил, что их работа, в случае успеха, может стать основой для общения с внеземной жизнью. «Я продолжал оглядываться, ожидая, что кто-нибудь засмеется, и не видел ничего, кроме множества кивков», — говорит Грубер.
Машинное обучение может способствовать прорывам
Это не означает, что шансы в пользу ученых.
За последние несколько десятилетий мы многое узнали об уникальных способах общения животных. Луговые собачки изменяют свои крики в зависимости от того, приближаются ли к ним ястребы, койоты или люди. Они даже издают разные звуки, если человек, которого они видят, высокий или низкий, или одет в белое или красное. Некоторые виды обезьян издают отчетливые звуки тревоги при определенных опасностях. При приближении леопарда они кричат иначе, чем при виде орла.
Искусственный интеллект все чаще помогает в открытиях, связанных с общением с животными. С помощью машинного обучения исследователи в 2016 году расшифровали различия в криках египетских фруктовых летучих мышей, ссорящихся из-за еды, и тех, кто дерутся из-за мест для отдыха. Крысы и мыши общаются намного выше диапазона человеческого слуха. Преобразовав эти звуки в сонограммы и пропустив изображения через искусственные нейронные сети, слабо вдохновленные схемами человеческого мозга, ученые в 2019 году связали разные звуки с разным поведением, таким как бегство от опасности или попытка привлечь партнера. Исследователи назвали свой алгоритм DeepSqueak.
Кашалоты проводят у поверхности всего около 10 минут в час, поэтому исследователи создают множество аудио- и видеомагнитофонов, чтобы записывать то, что они говорят друг другу глубоко под водой. Затем искусственный интеллект будет искать закономерности в болтовне.
Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.
Эти идеи теперь возможны, потому что прорывы в машинном обучении произошли молниеносно за последнее десятилетие по мере того, как алгоритмы становятся все более изощренными, а вычислительная мощность компьютеров резко возрастает.
Некоторое компьютерное обучение «контролируется», то есть ученые дают примеры алгоритмов, аннотированные людьми, для их обучения. Например, анализируя тысячи изображений с пометкой «кошки», алгоритмы могут научиться распознавать кошек на других фотографиях.
Но нейронные сети могут находить закономерности в таких вещах, как язык, без первоначальной помощи со стороны человека. Скармливая сети миллионы историй из Новостей Google вместе с фразами с отсутствующими элементами — « _ или не быть» — эта сеть смогла построить математическую модель языка. Затем эта модель выучила ассоциации между словами, например, что «Париж» относится к «Франции», как «Рим» относится к «Италии». Такие модели теперь являются краеугольным камнем обработки естественного языка и используются, например, для прогнозирования отрицательного отзыва о ресторане на Yelp или для обнаружения спама в электронной почте.
Но проблем много. Машинный перевод возможен для людей отчасти потому, что ассоциации слов обычно схожи в разных языках; «луна» и «небо»
соотносятся друг с другом так же, как французские слова «луна», и «сиэль». «В отношении китов большой вопрос заключается в том, присутствует ли хоть что-то из этого», — говорит Джейкоб Андреас, эксперт по обработке естественного языка в Массачусетском технологическом институте и член команды проекта CETI. «Есть ли в этой коммуникационной системе минимальные единицы, которые ведут себя как язык, и существуют ли правила их объединения?»
Чтобы это выяснить, команда собирается использовать множество методов. Например, один из подходов к глубокой сети предпринимает случайные попытки изложить систему правил для языка. Затем он проверяет, соответствуют ли «единицы» разговора этим правилам. Если они этого не делают, он делает настройки и пытается снова. Компьютеры выполняют «этот процесс настройки и проверки правил очень быстро, повторяя его тысячи или миллионы раз, чтобы создать набор правил, которые хорошо объясняют данные», — говорит Андреас.
Конечно, прогресс зависит от сбора исследователями достаточного количества данных. Машинное обучение требует огромных объемов информации, но записи Геро исчисляются тысячами. Для поиска закономерностей в речи китов, вероятно, потребуются десятки миллионов кодов, а возможно, и больше.
К тому же, как и подозревал Геро с Дропом и Даблбендом, ученые считают, что им нужно сопоставить общение с поведением. Есть ли определенный код, который появляется перед охотой, или последовательность, которая возникает, когда киты решают спариваться?
«Это проблема коктейльной вечеринки, — говорит Грубер. Расставьте вокруг вечеринки несколько микрофонов, и они уловят обрывки разговора. Но понаблюдайте за людьми — отслеживайте, кто касается чьей-то руки, кто осматривает комнату в поисках лучшей компании — «и вся сцена обретает больше смысла», — говорит Грубер.
Революция в изучении общения животных
В понедельник команда обнародовала основные шаги, которые она предпринимает для достижения этой цели. Лидеры CETI установили партнерские отношения с Доминикой для развертывания дополнительных технологий мониторинга китов в водах страны. CETI также был назначен проектом Ted Audacious Project, который объединил усилия с восемью крупными благотворительными донорами, заинтересованными в реализации смелых идей. Команда также получила финансирование от Национального географического общества.
Исследователи CETI уже потратили год на разработку огромного набора сложных подводных датчиков высокого разрешения, которые будут записывать звук 24 часа в сутки в обширной части района изучения китов Геро. Три из этих подслушивающих систем, каждая из которых прикреплена к бую на поверхности, будут опускаться прямо на дно с высоты в тысячи футов, с гидрофонами через каждые несколько сотен метров.
Речь идет о том, чтобы слушать китов в их собственной обстановке, на их собственных условиях. Идея состоит в том, что мы хотим знать, что они говорят, что нам не все равно.
Дэвид Грубер Морской биолог, исследователь National Geographic
Исследовательская технологическая лаборатория National Geographic и Вуд, робототехник из Гарварда, который также является исследователем National Geographic, помогли разработать новую версию видеокамеры, которая крепится к китам с помощью присосок. Эта камера, в отличие от предыдущих версий, выдерживает давление на глубине, где охотятся киты, делает снимки почти в полной темноте и записывает качественный звук.
Rus в Массачусетском технологическом институте работает над дополнительной робототехникой, помогая разрабатывать воздушные, плавающие и подводные дроны, которые могут незаметно записывать звук и видео. Недавно она помогла создать плавающего робота, который бесшумно передвигается, имитируя волнообразные движения хвоста рифовой рыбы.
«Мы хотим знать как можно больше, — говорит Грубер. «Что делает погода? Кто с кем разговаривает? Что происходит в 10 км. Кит голоден, болен, беременен, спаривается? Но мы хотим быть настолько невидимыми, насколько это возможно».
Сторонние эксперты говорят, что CETI может произвести революцию в элементах исследования дикой природы. Джанет Манн, профессор Джорджтаунского университета, которая десятилетиями изучала дельфинов в Австралии, говорит, что проект может стать «новаторским для кашалотов, а также для изучения других систем коммуникации животных».
Мишель Фурне, эколог-акустик из Корнельского университета, говорит, что проект направлен на решение ключевой проблемы исследований на животных. Люди, в том числе ученые, склонны видеть человеческие модели в поведении животных. «Мы видим, как горбач машет грудным плавником, и думаем, что он здоровается», — говорит она. Но горбатые обычно просто агрессивны. По словам Фурне, искусственный интеллект может отсеять наши предубеждения и более точно найти смысл в общении и поведении.
Для исследователей CETI большая часть ценности будет заключаться в самом путешествии к открытиям. Миссия «Аполлон» отправила людей на Луну, но попутно люди изобрели калькуляторы, липучки и транзисторы, и они помогли начать цифровую эру, которая сделала этот проект возможным. Даже если CETI никогда не раскроет код кашалота, исследователи обязательно добьются значительных успехов в области машинного обучения, общения с животными и нашего понимания одного из самых загадочных существ в мире.
И через несколько лет, если структура вокализации кашалотов прояснится, команда может попытаться связаться с китами — не для проведения межвидового диалога, а для того, чтобы посмотреть, предсказуемо ли реагируют киты. Цель состояла бы в том, чтобы подтвердить оценку командой общения кашалотов.
«Возникает вопрос: что вы собираетесь им сказать? Это упускает суть, — говорит Геро. «Это предполагает, что у них есть язык, чтобы говорить о нас, лодках, погоде или о чем бы мы ни хотели их спросить».
Грубер соглашается. «Дело не в том, что мы с ними разговариваем, — говорит он. «Речь идет о том, чтобы слушать китов в их собственной обстановке, на их собственных условиях. Идея состоит в том, что мы хотим знать, что они говорят, что нам не все равно».
Национальное географическое общество, призванное освещать и защищать чудеса нашего мира, финансировало исследователей Дэвида Грубера, Шейна Геро и Роберта Вуда. Узнайте больше о поддержке Обществом исследователей океана.
Как общаются киты? — Факты о китах
Общение — один из важнейших аспектов жизни животных.
Это позволяет им делиться друг с другом своими интересами, согревать других хищников, находить партнера для спаривания и учить свое потомство, как жить среди многих других вещей.
Маловероятно, что без связи многие виды выживут или проживут долгую здоровую жизнь.
Когда дело доходит до семейства китообразных, известно, что киты общаются друг с другом различными способами, включая создание звуков или вокализацию, использование языка тела и демонстрацию определенного визуального поведения для передачи своих желаний, потребностей и намерений другим китам.
Самец горбатого кита, например, издает брачные песни только тогда, когда ищет самку для спаривания.
Считается, что с помощью пения они сообщают самкам китов, что они подходят и подходят для спаривания.
Это позволяет самке кита понять, что она заинтересована в воспроизведении потомства, а другим самцам китов становится ясно, что они претендуют на их территорию.
Зубатые киты и дельфины, с другой стороны, издают уникальные пронзительные щелкающие звуки, которые, по-видимому, используются для того, чтобы сообщать другим членам группы, кто они такие, а также информировать других о своих намерениях.
Формы общения и вокальные звуки, издаваемые китами , отличаются от одного вида к другому в зависимости от их физических особенностей и социальной структуры.
Что касается звуковой или голосовой коммуникации, существует два основных типа китов (подотрядов), которые издают звуки разными и уникальными способами.
Эти два типа или подотряда известны как подотряды зубатых китов и усатых китов.
Зубатые киты
Подотряд зубатых китов общается с помощью высокочастотных щелчков и свистков.
Одиночные щелчки обычно используются для эхолокации, тогда как множественные щелчки часто используются для связи с другими китами/дельфинами в этом районе.
К сожалению, когда дело доходит до понимания их разговора, мало что известно с научной точки зрения о значении щелчков и свистков, которые они используют, кроме того факта, что они используются для общения и эхолокации.
Все виды дельфинов и морских свиней относятся к подотряду зубатых китов наряду с китами, обладающими зубами.
Находясь в большой группе или стае, отдельные члены стаи могут слышать отдельные частоты.
Эти уникальные частоты можно рассматривать как людей, разговаривающих в большой комнате.
У каждого человека разная высота голоса и скорость, поэтому они могут легко определить, кто говорит в комнате.
То же самое касается подотряда зубатых китов, и считается, что эти различия помогают отдельным членам отслеживать друг друга.
Это может быть особенно важно для самок зубатых китов, следящих за своими детьми, или когда несколько групп собираются вместе и в конечном итоге должны разделиться на отдельные группы.
Усатые киты
Усатые киты общаются с помощью длинных низкочастотных звуков, а некоторые виды, такие как горбатый и синий кит издают глубокие мелодичные тона , которые ученые и исследователи называют песнями китов, поскольку эти звуки создают схожие мелодии под музыку, написанную людьми.
Эти громкие низкие звуки можно услышать за много миль, и они позволяют усатым китам общаться друг с другом на больших расстояниях.
Это важно, чтобы помочь им найти других членов стаи, отслеживать местонахождение других китов во время миграции, искать партнера для спаривания, претендовать на свою территорию или сообщать друг другу множество других важных вещей.
В отличие от подотряда зубатых китов, усатые киты рождаются с пластинами уса, к которым прикреплены щетинки, а не зубы.
Подотряд усатых китов состоит почти исключительно из крупных китов.
Окружающие звуки могут представлять опасность для китов
Звук чрезвычайно важен для выживания видов китов, и исследования показывают, что они могут быть связаны между окружающими звуками (искусственными звуками) и количеством раненых и/или выброшенных на берег китов.
Из-за того, что вода поглощает свет (препятствуя способности точно видеть) и ограничивает обоняние, киты вынуждены в значительной степени полагаться на звук, чтобы ориентироваться в океане, особенно в районах, где нет света.
В то время как вода может ограничивать некоторые из их основных чувств, звук в океане на самом деле усиливается.
Причина этого в том, что звук распространяется в воде в четыре раза быстрее, чем на суше, что делает его чрезвычайно важным для выживания китов.
Животные, которые полагаются на звук, способны улавливать ранние признаки потепления хищников в этом районе и могут более безопасно путешествовать и находить потенциальные источники пищи.
Из-за постоянно растущего использования окружающих звуков некоторые исследователи и ученые обеспокоены тем, что эти звуки, создаваемые искусственными кораблями, самолетами с реактивными двигателями, гидролокаторами и другими морскими инструментами, могут препятствовать способности китов общаться и определять эхо-локацию, что является крайне важны для их выживания.
Хотя неясно, какое влияние искусственный звук оказывает на виды китообразных, считается, что увеличение количества выброшенных на берег китов является одним из многих результатов, вызванных окружающими звуками.
Другие проблемы, которые могут возникнуть из-за увеличения количества искусственных звуков, включают кровоизлияние в мозг из-за громких звуков, потерю направления, поскольку эти звуки могут мешать эхолокации, и проблемы при общении с другими членами стаи.
Примечание : Некоторые люди считают, что увеличение числа сообщений о выбросах на берег является результатом новых технологий, таких как смартфоны, Интернет и телевидение, а не фактическим увеличением фактического количества выброшенных на берег китов, которые происходят на ежегодной основе.
Эхолокация
Эхолокация является чрезвычайно важным инструментом выживания зубатых китов, поскольку она позволяет этим морским млекопитающим ориентироваться в океане ночью, находить потенциальную добычу и выявлять угрозы в этом районе с помощью звука.
Эхолокация — биологический гидролокатор, который киты используют для определения расстояния до ближайших объектов.
Из-за того, что зрение под водой чрезвычайно ограничено, а звук играет гораздо более важную и благоприятную роль в их жизни, эхолокация является одним из основных органов чувств, на которые киты, дельфины и морские свиньи полагаются каждый день.
Эхолокация работает путем создания высоких звуков, щелчков или эха и измерения времени, необходимого для того, чтобы звук отразился от ближайших объектов и вернулся к местонахождению хозяина.
Другими словами, киты измеряют расстояние до объекта тем, сколько времени требуется звуку, чтобы вернуться к ним.
Возвращающееся эхо обеспечивает этих морских млекопитающих жизненно важной информацией, такой как расположение объектов в их районе, плотность, направление, размер и движение потенциальных жертв/хищников, а также является ли объект живым и подвижным или просто неодушевленным фиксированный объект.
Эхолокация в основном используется у зубатых китов, и ранее считалось, что она отсутствует у подотряда усатых китов.
Только недавно исследователи начали изучать возможность наличия у усатых китов этой способности из-за интересных данных, свидетельствующих о том, что эти морские млекопитающие (по крайней мере, некоторые усатые киты) также используют эхолокацию для навигации в океане.
Общение с помощью языка тела
Помимо использования звука и эхолокации для общения с другими и навигации в океане, киты также используют физические жесты и язык тела, чтобы делиться своим опытом и интересами с другими китами.
С помощью этих жестов киты могут проявлять сострадание, заботу, доминирование и любопытство среди прочего.
Поведение китов при всплытии на поверхность
Киты используют комбинацию различных действий при всплытии , таких как шпионаж, махание хвостом и проникновение, и считается, что они демонстрируют этот тип поведения, чтобы показать доминирование, сообщить о желании спариться и предупредить других китов о ближайших опасностях.
Шпионские прыжки
Шпионские прыжки происходят, когда кит частично всплывает над поверхностью воды в течение длительного периода времени, полностью обнажая свою голову и обычно держа глаза немного выше или ниже воды, чтобы он мог наблюдать за своим окружением.
Считается, что шпионаж используется для наблюдения за хищниками и поддержания бдительности кита в его окружении.
Лобтейл (шлепки)
Лобтейл – это когда кит или дельфин поднимает свои плавники или ласты из воды и сильно шлепает ими по воде, создавая громкий шлепающий звук.
Эти шлепки могут использоваться для демонстрации агрессии, предупреждения находящихся рядом китов об опасности и/или общения с другими китами.
Дельфины также были обучены людьми замахивать хвостом в качестве формы общения и указывать на потребность или желание, например, просить еду у дрессировщика или в качестве игривого жеста.
Прорыв
Прорыв происходит, когда кит выпрыгивает из воды, обнажая не менее 40% всего своего тела над водой.
Проникновение также рассматривается как форма социального взаимодействия и может использоваться для демонстрации агрессии, предупреждения других об опасности поблизости или во время ухаживания, чтобы продемонстрировать физическую форму и желание спариться.
Из-за большого размера и веса кита прорыв вызывает большие возмущения в воде, что делает его действия безошибочными для других китов в океане, которые находятся либо над водой, либо под водой, и может использоваться в качестве эффективного метода подачи сигналов для связи с другие киты.
Атака
Атака происходит, когда один кит бросается на другого кита, чтобы привлечь его внимание.
Нападение может использоваться для демонстрации доминирования или территориального поведения, а также как форма вызова или игры между китами.
Легкий физический контакт/лечебные прикосновения
Было замечено, что киты слегка трутся о других китов или натыкаются на них в своей стае.
Эти легкие физические жесты считаются формой воспитания или близости среди китов, и иногда их можно увидеть, когда мать заботится о своем детенышах или когда два взрослых кита выполняют брачный ритуал.
Заключение
Киты могут сильно различаться по уровню общения и активности в зависимости от вида.
Некоторые виды живут поодиночке и предпочитают путешествовать в одиночку, в то время как другие виды проводят свою жизнь с семьей и друзьями, оставляя свои стаи только на короткие периоды времени.
Методы, которые эти киты используют для общения, могут быть столь же разнообразны, как и различные существующие виды китов.
Киты — чрезвычайно разумный вид, и считается, что их общение — одна из самых сложных форм общения среди всех видов животных.
Как общаются киты – Весеннее наблюдение за китами
Как общаются киты
Горбатый кит совершает полный прорыв! Фото предоставлено капитану Иву с зум-объективом.
Сообщение опубликовано:
Киты общаются, используя множество звуков, чтобы общаться с другими китами в своей стае. Способ общения зависит от вида китов и цели, для которой они издают звук. Типичные звуки, которые киты издают для общения, могут состоять из щелчков, свиста и пульсирующих криков.
Киты — невероятно социальные и умные млекопитающие, которые полагаются на свои навыки вокализации, чтобы общаться со своей стаей и определять свое окружение. Вода подавляет многие ощущения, на которые обычно полагаются млекопитающие, чтобы выжить (например, зрение и обоняние), поэтому киты и другие морские млекопитающие зависят от звука в своей естественной среде.
Две временные косатки путешествуют бок о бок. Фотография сделана капитаном Ивом Тротье с помощью зум-объектива и сильно кадрирована.
Какие звуки издают киты?
Щелчки — это высокочастотные быстрые всплески звуков, которые некоторые киты используют для эхолокации. Щелчки позволяют китам получить представление об их окружении и других диких животных в этом районе. Эти звуковые волны будут отражаться от объектов, а когда они возвращаются к киту, они могут измерять расстояние до объектов и их общую форму. Щелчки необходимы для охоты и избегания опасности. Использование «кликов» также наблюдалось в социальных взаимодействиях, что позволяет предположить, что они также могут использоваться для общения.
Свистки, как правило, являются основным средством связи. Киты разработают свои собственные «фирменные свистки», которые уникальны для каждого кита и используются для общения со своей стаей. Интересно, что точно так же, как мы можем узнавать голос своей семьи или друзей, считается, что киты также могут различать свистки друг друга, чтобы они могли узнавать друг друга.
А когда киты прыгают?
Известно, что киты используют свои плавники и хвосты, чтобы шлепать по воде, а также невербально общаться. Это не только полезно для того, чтобы подать сигнал китам издалека, но и довольно удивительно увидеть лично, поскольку горбатые киты могут выталкивать все свое 40-тонное тело из воды, когда они прорываются. Это производит большое впечатление на толпу, наблюдающую за китами!
Прорыв горбатого кита. Фотография сделана капитаном Ивом Тротье с помощью зум-объектива и сильно кадрирована.
Что за песня кита?
Способы общения различаются у разных видов, но один из самых интересных и захватывающих звуков исходит от горбатых китов, которых мы видим здесь, в SpringTide Whale Watching. Песня кита — это мелодичный звук, используемый самцами горбатых китов для общения. Считается, что цель этой песни — найти себе пару, поскольку ее обычно можно услышать во время брачного сезона. Эти песни могут быть невероятно громкими и обычно длятся 30 минут, повторяясь несколько раз в течение нескольких часов или даже дней. Какое зрелище увидеть и какой звук услышать!
Горбатый кит машет приветствием во время прорыва. Фотография сделана капитаном Ивом Тротье с помощью зум-объектива и сильно кадрирована.
Звук — это мощный инструмент, которым киты овладели как вербально, так и невербально, и нам посчастливилось услышать их «разговоры». Благодаря тому, что звуки и песни китов достаточно уникальны, чтобы их можно было узнать в стае, они подчеркивают, насколько общительны и лояльны эти глубоководные гиганты. Быть свидетелем того, как они путешествуют вместе, бреют, шлепают и поют, — это незабываемая привилегия.
Автор Рю.
Ссылки
Информация о песнях и звуках китов
Пейн Р. и Американская ассоциация содействия развитию науки. (1983). Общение и поведение китов . Боулдер, Колорадо: опубликовано Westview Press для Американской ассоциации содействия развитию науки.
Читать больше статей, новостей
Щелкните здесь, чтобы послушать, как горбач поет китовую песню
Почему киты прыгают
Почему киты прыгают? Распространенный и любознательный вопрос, который часто задают во время наших туров. Конечно, чтобы получить
Поведение китов на поверхности
Киты, или, используя научное слово «китообразные», могут проводить большую часть своей жизни под водой. Но однажды
Что едят киты?
Что едят киты? Китов можно классифицировать по тому, есть ли у них зубы или ус. Это определяет, как и что
Тл’ук Белая В’орка
Тл’ук Белая В’орка Забудьте о белых ходоках, все дело в этой белой В’орке-Тл’ук! Эта молодая косатка, впервые замеченная
Как спят киты?
Как спят киты? Киты — млекопитающие, дышащие воздухом, как и мы. Они должны всплывать, чтобы дышать. Так как же
Почему киты мигрируют?
Почему киты мигрируют? Киты совершают одни из самых длинных миграций на Земле, часто преодолевая многие тысячи миль, более

Мы на пороге общения с китами?
Исследователи надеются расшифровать сообщения кашалотов. Фото Аманды Коттон/Проект CETI
Амбициозный проект пытается интерпретировать щелчки кашалотов с помощью искусственного интеллекта, а затем отвечать на них.
Автор:
по Кристоф Дрессер
Количество слов
26 октября 2021 г. | 2400 слов, около 12 минут
Поделиться этой статьей
Поделись этим:
Поделиться на Flipboard
Поделиться на Facebook
Поделиться в Твиттере
Потоковая передача или загрузка аудио Для этой статьи
Эта статья также доступна в аудиоформате. Слушайте сейчас, загружайте или подписывайтесь на «Hakai Magazine Audio Edition» через ваше любимое приложение для подкастов.
Копия основной статьи
«Я мало что знаю о китах. Я никогда в жизни не видел кита», — говорит Майкл Бронштейн. Израильский ученый-компьютерщик, преподающий в Имперском колледже Лондона, Англия, может показаться не идеальным кандидатом для проекта, связанного с общением кашалотов. Но его навыки эксперта в области машинного обучения могут стать ключом к амбициозному проекту, официально начавшемуся в марте 2020 года: междисциплинарная группа ученых хочет использовать искусственный интеллект (ИИ) для расшифровки языка этих морских млекопитающих. Если проект CETI (для Инициативы по переводу китообразных) увенчается успехом, мы впервые действительно поймем, о чем болтают животные, и, возможно, мы даже сможем поговорить с ними.
Все началось в 2017 году, когда международная группа ученых провела год вместе в Гарвардском университете в Кембридже, штат Массачусетс, по программе Radcliffe Fellowship, которая обещает «возможность отойти от привычной рутины». Однажды Шафи Голдвассер, ученый-компьютерщик и эксперт по криптографии, тоже из Израиля, зашел в офис Дэвида Грубера, морского биолога из Городского университета Нью-Йорка. Голдвассер, которую только что назначили новым директором Института теории вычислительной техники Симонса при Калифорнийском университете в Беркли, услышала серию щелкающих звуков, которые напомнили ей о шуме неисправной электронной схемы или азбуке Морзе. . Вот как кашалоты разговаривают друг с другом, сказал ей Грубер. «Я сказал: «Может быть, нам стоит сделать проект, в котором мы переводим звуки китов во что-то, что мы, люди, можем понять», — вспоминает Голдвассер. «Я действительно сказал это задним числом. Я никогда не думал, что он воспримет меня всерьез».
Но общение дало возможность серьезно отнестись к далеким идеям. На званом обеде они представили эту идею Бронштейну, который следил за последними достижениями в области обработки естественного языка (НЛП) — области ИИ, которая занимается автоматическим анализом письменной и устной речи — пока только человеческого языка. Бронштейн был убежден, что коды, как называют краткие высказывания кашалотов, имеют структуру, поддающуюся такому анализу. К счастью, Грубер знал биолога по имени Шейн Геро, который с 2005 года регистрировал множество кодов кашалотов в водах вокруг карибского острова Доминика. Бронштейн применил к этим данным некоторые алгоритмы машинного обучения. «Похоже, они работали очень хорошо, по крайней мере, с некоторыми относительно простыми задачами», — говорит он. Но это было не более чем доказательство концепции. Для более глубокого анализа алгоритмам требовалось больше контекста и больше данных — миллионы кодов китов.
А у животных вообще есть язык? Этот вопрос долгое время вызывал споры среди ученых. Для многих язык является одним из последних бастионов человеческой исключительности. Животные общаются, но не говорят, сказал австрийский биолог Конрад Лоренц, один из пионеров науки о поведении животных, написавший о своем общении с животными в своей книге 1949 года « Кольцо царя Соломона ». «Животные не владеют языком в полном смысле этого слова, — писал Лоренц.
«Я думаю, что мы еще недостаточно внимательно изучили», — возражает Карстен Бренсинг, немецкий морской биолог, написавший несколько книг о коммуникации животных. Бренсинг убежден, что высказывания многих животных можно с уверенностью назвать языком. Это не просто лай собак: нужно выполнить несколько условий. «Во-первых, у языка есть семантика. Это означает, что определенные вокализации имеют фиксированное значение, которое не меняется». Известно, например, что сибирские сойки, один из видов птиц, имеют словарный запас примерно из 25 криков, некоторые из которых имеют фиксированное значение.
Второе условие — грамматика: правила построения предложений. Долгое время ученые были убеждены, что в общении животных отсутствует какая-либо структура предложения. Но в 2016 году японские исследователи опубликовали исследование в Nature Communications о вокализации больших синиц. В определенных ситуациях птицы объединяют два разных крика, чтобы предупредить друг друга о приближении хищника. Они также реагировали, когда исследователи проигрывали им эту последовательность. Однако, когда порядок криков был изменен, птицы реагировали гораздо меньше. «Это грамматика, — говорит Бренсинг.
Третий критерий: вы не назвали бы вокализации животных видов языком, если бы они были полностью врожденными. Лоренц считал, что животные рождаются с набором выражений и мало чему учатся в течение жизни. «Все выражения животных эмоций, например нота «киа» и «киау» галки, поэтому несопоставимы с нашим разговорным языком, а только с такими выражениями, как зевота, наморщивание бровей и улыбка, которые выражаются бессознательно как врожденные действия», — писал Лоренц.
Доказано, что некоторые виды животных умеют учиться вокалу, приобретая новый словарный запас, развивая диалекты, идентифицируя друг друга по именам. Некоторые птицы даже учатся имитировать рингтоны мобильных телефонов. Дельфины приобретают индивидуальные свистки, которые они используют как идентификатор для себя, почти как имя.
Кашалоты ныряют глубоко в океан и общаются на больших расстояниях с помощью системы щелчков. Фото Аманды Коттон / Project CETI
Щелчки кашалотов — идеальные кандидаты для попытки расшифровать их значение — не только потому, что, в отличие от непрерывных звуков, которые издают другие виды китов, их легко перевести в единицы и нули. Животные ныряют в самые глубокие глубины океана и общаются на больших расстояниях, поэтому они не могут использовать язык тела и мимику, которые являются важными средствами общения для других животных. «Реалистично предположить, что общение китов в основном акустическое», — говорит Бронштейн. У кашалотов самый большой мозг в животном мире, в шесть раз больше нашего. Когда двое из этих животных болтают друг с другом в течение длительного периода времени, не должны ли мы задаться вопросом, есть ли у них что сказать друг другу? Дают ли они друг другу советы о лучших местах для рыбалки? Обмениваются ли мамы-киты историями о воспитании своего потомства, как и их человеческие собратья? Это стоит попытаться выяснить, говорят исследователи CETI.
Выучить незнакомый язык проще, если есть что-то вроде знаменитого Розеттского камня. Эта стела, обнаруженная в 1799 году, содержит один и тот же текст на трех языках и послужила ключом к расшифровке египетских иероглифов. Конечно, в животном мире такого нет. У нас нет ни человеко-китового словаря, ни книги с грамматическими правилами языка кашалотов.
Но это можно обойти. Очевидно, что дети изучают свой родной язык без этих инструментов, просто наблюдая за языком, на котором говорят вокруг них. Исследователи пришли к выводу, что этот вид обучения в основном статистический: ребенок запоминает, что слово собака много произносится, когда это пушистое животное входит в комнату, что одни слова часто используются в связи с некоторыми другими, что определенная последовательность слов более вероятна, чем другая. За последние 10 лет методы машинного обучения имитировали этот тип обучения. Исследователи снабжали большие нейронные сети огромными объемами языковых данных. И эти сети могли находить языковые структуры из статистических наблюдений, ничего не сообщая о содержании.
Одним из примеров являются так называемые языковые модели, из которых наиболее известна GPT-3, разработанная компанией OpenAI. Языковые модели — это машины для завершения: GPT-3, например, получает начало предложения и дополняет его слово за словом, подобно тому, как смартфоны делают предложения, когда мы набираем текстовые сообщения, только намного сложнее. Статистически обрабатывая огромные объемы текста, извлеченного из Интернета, языковые модели не только узнают, какие слова чаще всего встречаются вместе, но и изучают правила составления предложений. Они создают правильно звучащие предложения и часто поразительно хорошего качества. Они могут писать поддельные новостные статьи на заданную тему, обобщать сложные юридические тексты простыми словами и даже переводить с одного языка на другой.
За эти подвиги приходится платить: требуются огромные объемы данных. Программисты обучили нейронную сеть GPT-3 примерно 175 миллиардам слов. Для сравнения, проект Геро по кашалотам в Доминике собрал менее 100 000 кодов кашалотов. Первой задачей нового исследовательского проекта будет значительное расширение этой коллекции с целью собрать четыре миллиарда слов, хотя пока никто не знает, что такое «слово» на языке кашалотов.
Если идея Бронштейна сработает, вполне реально разработать систему, аналогичную моделям человеческого языка, которая будет генерировать грамматически правильные китовые высказывания. Следующим шагом станет интерактивный чат-бот, который попытается вступить в диалог со свободноживущими китами. Конечно, сегодня никто не может сказать, примут ли животные его в качестве собеседника. «Может быть, они просто ответят: «Хватит нести чушь!» — говорит Бронштейн.
Исследователи надеются, что искусственный интеллект (ИИ) даст им ключ к пониманию общения кашалотов. Иллюстрация проекта CETI
Но даже если идея работает, недостатком всех языковых моделей является то, что они ничего не знают о содержании языка, на котором общаются. Было бы иронично, если бы исследователи создали бота, который мог бы бегло разговаривать с китом, но при этом не понимал бы ни слова. Поэтому они хотят с самого начала аннотировать голосовые записи данными о поведении китов — где были животные, кто с кем разговаривал, какова была реакция? Задача состоит в том, чтобы найти автоматизированный способ сделать хотя бы некоторые из этих миллионов аннотаций.
Еще предстоит разработать множество технологий — датчики для регистрации отдельных китов и отслеживания их местонахождения. Они необходимы для четкой привязки отдельных звуков к конкретному животному. Проект CETI успешно подал заявку на пятилетнее финансирование от проекта Audacious Project, которым управляет TED, организатор конференции. В проекте участвует ряд организаций, в том числе Национальное географическое общество и Лаборатория компьютерных наук и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института (MIT).
Исследователи CETI были не первыми, кто придумал применять методы машинного обучения к языкам животных. У Азы Раскина, бывшего физика, дизайнера и предпринимателя, ставшего критиком технологий, возникла аналогичная идея еще в 2013 году, когда он услышал о сложном языке африканских обезьян-гелад. Можем ли мы применить технологию НЛП, разработанную для обработки человеческого языка, к вокализации животных? Именно с этой целью он помог основать проект Earth Species Project. В то время технология находилась в зачаточном состоянии; потребовалось еще четыре года, прежде чем он превратился в рабочий метод самообучения для автоматического перевода между языками. Техника встраивания слов помещает все слова языка в многомерную галактику, где слова, часто используемые вместе, близки друг к другу, и эти связи представлены линиями. Например, «король» относится к «мужчине», как «королева» относится к «женщине».
Оказалось, что карты двух человеческих языков можно совместить, хотя не каждое слово из одного языка имеет точный аналог в другом. Сегодня этот метод позволяет осуществлять перевод между двумя человеческими языками в письменном тексте, и вскоре его можно будет использовать для аудиозаписей без текста.
Но мыслимо ли, чтобы мы могли наложить карты человеческого и животного языка? Раскин убежден, что это возможно, по крайней мере, в принципе. «Почти наверняка существует какой-то общий набор опыта, особенно с другими млекопитающими. Им нужно дышать, им нужно есть, они оплакивают своих детенышей после смерти», — говорит он. В то же время, считает Раскин, будет много областей, куда карты не влезут. «Я не знаю, что будет более захватывающим — части, где мы можем сделать прямой перевод, или части, где нет ничего, что можно было бы напрямую перевести в человеческий опыт». Как только животные будут говорить сами за себя, а мы сможем слушать, говорит Раскин, у нас могут быть «действительно трансформирующие культурные моменты».
Нет сомнений, что мать кашалота и детеныш общаются, но исследователям интересно, что они говорят друг другу. Фото Аманды Коттон / Project CETI
Безусловно, эти надежды немного опережают исследования. Некоторые ученые весьма скептически относятся к тому, будет ли в сборнике данных CETI что-нибудь интересное. Стивен Пинкер, известный лингвист и автор книги «. Языковой инстинкт, », относится к проекту с изрядной долей скептицизма. «Мне будет любопытно посмотреть, что они найдут», — пишет он в электронном письме. Однако у него мало надежды на то, что мы сможем найти богатое содержание и структуру кодов кашалотов. «Я подозреваю, что это будет не намного больше того, что мы уже знаем, а именно, что это характерные звонки, семантика которых в значительной степени ограничена тем, кто они есть, возможно, вместе с эмоциональными звонками. Если киты могут передавать сложные сообщения, почему мы не видим, чтобы они использовали это для совместного выполнения сложных действий, как это происходит у людей?»
Дайана Рейсс, исследователь из Хантер-колледжа Городского университета Нью-Йорка, не согласна. «Если бы люди смотрели на вас и меня прямо сейчас, — говорит она во время видеоинтервью, — я мало что делаю, как и вы, но мы общаемся с большим количеством значимых вещей». Точно так же она думает, что мы мало знаем о том, что киты могут сказать друг другу. «Я думаю, мы можем с уверенностью сказать, что на данный момент находимся в состоянии невежества», — говорит она.
Рейсс много лет работает с дельфинами и использует для общения с ними простую подводную клавиатуру. Она стала соучредителем группы Interspecies Internet, которая исследует способы эффективного общения с животными. Среди ее соучредителей музыкант Питер Гэбриел; Винтон Серф, один из разработчиков Интернета; и Нил Гершенфельд, директор Центра битов и атомов Массачусетского технологического института. Рейсс приветствует амбиции CETI, особенно ее междисциплинарный подход.
Исследователи CETI признают, что их поиск смысла кодов китов может не дать ничего интересного. «Мы понимаем, что один из наших самых больших рисков заключается в том, что киты могут быть невероятно скучными», — говорит Грубер, руководитель программы. «Но мы не думаем, что это так. По моему опыту биолога, всякий раз, когда я действительно внимательно смотрел на что-то, никогда не было времени, чтобы животные не приводили меня в восторг».
Название проекта CETI напоминает SETI, поиск внеземного разума, который сканировал небо в поисках радиосигналов инопланетных цивилизаций с 19 века.60-х годов, до сих пор не найдя ни одного сообщения. Поскольку никаких признаков инопланетян обнаружено не было, Бронштейн убежден, что мы должны испытать наши навыки декодирования на сигналах, которые мы можем обнаружить здесь, на Земле. Вместо того, чтобы направлять наши антенны в космос, мы можем подслушивать культуру в океане, которая, по крайней мере, так же чужда нам. «Я думаю, что очень высокомерно думать, что Homo sapiens — единственное разумное и разумное существо на Земле», — говорит Бронштейн. «Если мы обнаружим, что у нас прямо под носом находится целая цивилизация, возможно, это приведет к некоторым изменениям в том, как мы относимся к окружающей среде. И, может быть, это приведет к большему уважению к миру живых».
Нижний колонтитул статьи и нижняя часть
Поделитесь этой статьей в социальных сетях
Подпишитесь на еженедельную рассылку новостей
Подпишитесь на нашу бесплатную еженедельную рассылку новостей
Дополнительные участники
Отредактировал:
Джуд Изабелла

Факт проверен:
Софи Вейлер
Биография автора
Кристоф Дроссер — писатель-фрилансер, живущий в Сан-Франциско.

Как разговаривают киты. Как общаются киты между собой

Эффективные коммуникаторы

Мощные голоса гигантских существ

Сотворенные, чтобы учиться вокалу

Исследование строения

Ссылки и примечания

Киты могут не спать несколько месяцев

Кит — самое большое животное на планете

Какие звуки издают киты

Как слышат киты

Сколько съедает кит

Хвосты китов как отпечатки пальцев

Ближайшие родственники китов — бегемоты

Как дышат киты

Какое молоко у китов

Синие киты моногамны

Люди верили, что в желудке кита можно жить

Киты могут разговаривать

Как спят киты?

В переводе на человеческий – Огонек № 37 (5582) от 23.09.2019

Дельфинье слово

В переводе на обезьяний

Шифры и насекомые

Песни китов похожи на джаз

Правда ли, что дельфины — меломаны и бисексуалы, а киты живут сотни : Статьи экологии ➕1, 22.07.2022

Киты разговаривают друг с другом не хуже людей

Понимание того, как общаются киты | Журнал Discover

The Whale Language Decoders

Почему киты?

Вокал кита

Механика общения

Как киты общаются и издают звуки под водой? Последняя наука – BioGeoPlanet

Как киты общаются под водой?

Насколько громки звуки китов? Может ли щелчок кита убить вас?

Кашалоты настолько громкие, что щелчки потенциально могут убить человека на близком расстоянии в несколько футов.

Учитывая, что щелчки кашалотов достаточно громкие, чтобы разорвать у человека барабанные перепонки, тесный контакт с этими существами не кажется хорошей идеей.

Как киты используют эхолокацию?

Как слышат киты и дельфины?

Киты и дельфины не имеют наружных ушей. Они используют свои челюсти для слуха.

Напоминает детскую песенку: челюсть соединена с ухом, ухо связано с нервной системой, нервная система связана с мозгом…

Могут ли киты и дельфины узнавать друг друга по звуку?

Да, есть веские доказательства того, что киты и дельфины могут узнавать друг друга по издаваемым ими звукам.

Как киты общаются на больших расстояниях?

Могут ли киты общаться визуально?

У китов была сложная коммуникация на протяжении миллионов лет

Разрабатывают ли киты разные диалекты?

Киты могут развивать различные диалекты так же, как люди.

Есть ли у китов уникальные культурные группы?

По мнению биологов, поведение — это то, что вы делаете, культура — это то, как вы это делаете.

Могут ли киты и дельфины общаться с людьми?

Дельфины могут выучить человеческий язык жестов и могут использовать свистки для общения с людьми.

Есть ли у китов и дельфинов собственный язык?

Пища для размышлений

Смотрите наши ЛУЧШИЕ статьи, чтобы узнать больше об удивительных существах

Снаряжение, которое мы берем с собой

Наши исследования ведут нас во все уголки мира в поисках исключительных возможностей наблюдения за дикой природой и культурных событий, улучшающих жизнь.

Как общаются киты? — Факты о китах

Зубатые киты

Усатые киты

Окружающие звуки могут представлять опасность для китов

Эхолокация

Общение с помощью языка тела

Поведение китов при всплытии на поверхность

Шпионские прыжки

Лобтейл (шлепки)

Прорыв

Атака

Легкий физический контакт/лечебные прикосновения

Заключение

Как общаются киты – Весеннее наблюдение за китами

Как общаются киты

Как общаются киты?

Добавить комментарий Отменить ответ