Песнь рыбы и клопа

Необычные звуки, которые издают животные
Юлия Михневич    

Корова говорит «му-у», кошка — «мяу», лягушка — «ква-ква», собака — «гав-гав» — так нас учат родители ещё в раннем детстве. Мы усваиваем эти знания как аксиомы и помним о них на протяжении всей жизни, точно собственное имя. Однако мир звуков, с помощью которых общаются животные, намного богаче и удивительней. Например, некоторые псовые не только лают, но и кудахчут, а лягушки — мычат и поют, как птицы. Зачем и как они это делают? «Кот Шрёдингера» объясняет на самых поразительных примерах.

Юлия Михневич, аспирант кафедры позвоночных животных биологического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова

Урчит, вякает, кудахчет

Песец (Vulpes lagopus)

Песец — пушистый северный зверь из семейства псовых. Это социальное животное: несколько особей, как правило, образуют дружескую группу или семью, где есть кормящие самки и их помощники, участвующие в воспитании щенков. Столь сложное поведение и необходимость понимать друг друга в разных ситуациях требуют от животных богатого вокального репертуара.

Разнообразие звуков, издаваемых песцом, может поразить человека, впервые оказавшегося в естественной зоне обитания этого зверя. Сперва раздастся далёкий, но громкий лай — так песцы обозначают границы своей территории. Если вы подойдёте вплотную к норе, то услышите негромкое урканье (короткий повторяющийся звук «ур») или вяканье, похожее на сиплый вскрик. А задержитесь у укрытия подольше — зверь устроит истеричный плач (прерывистый крик «а-а-а»), который может перейти в лай.

Как вы уже догадались, эти сигналы выражают разную степень опасности. Урчит зверь, когда чувствует не очень серьёзную угрозу и уверен в надёжности своего убежища. Этим же сигналом взрослые загоняют щенков в нору. Плакать и лаять песцы начинают в моменты усиления опасности — например, если противник долго не отходит от норы или активно ведёт себя рядом с ней: обнюхивает либо пытается вторгнуться.

Последний сигнал — громкий плач, перемежающийся лаем, — зоологи называют окрикиванием. Такая сложная комбинация звуков не встречается больше ни у кого из псовых. При окрикивании песец может вести себя довольно пассивно — лежать в норе или возле неё и ждать, когда визитёру надоест этот противный звук.

Но самое удивительное, что песец умеет не только кричать, но и кудахтать! Иногда это звучит как тихое «ко-ко-ко» — так родитель, вернувшись с едой, призывает щенков выйти из норы для трапезы. Когда приятели или самец с самкой встречаются после разлуки, они приветствуют друг друга оглушительным кудахтаньем.

Словно бьёт кнутом

Восточная птица-бич (Psophodes olivaceus)

Из тундры перенесёмся во влажные тёплые леса на юго-востоке Австралии. Прогуливаясь там среди кустарников, папоротников и лиан, можно услышать резкий звук, напоминающий свист бича или кнута. Знакомьтесь, это восточная птица-бич. Увидеть её трудно: неяркая чёрно-коричневая окраска — отличная маскировка в густом подлеске. Зато звук кнута можно услышать за полкилометра! Эту птицу относят к отряду воробьинообразных. Но, в отличие от её дальних родственников, обитающих в нашей стране (воробьёв, снегирей, зеленушек, ворон и т. д.), петь умеют не только бичи-самцы, но и самки. Эти пернатые, кстати, моногамны и образуют долговременные пары. У каждой семьи есть своя территория, которую защищают обе птицы в течение всего года. Важную роль в защите территории играет как раз песня.

Песнь самца состоит из двух частей: тихого вступления (простого свиста) и уже упомянутого звука бича. Свист — относительно длинный звук (длится 2 секунды) с постоянной частотой. Звук бича — короткий взрывной звук, длящийся всего 0,2 секунды. Однако за столь короткое время его частота возрастает с 0,5 до 8 кГц! Пожалуй, это самый резкий скачок частоты, на который способны птицы.

Этот специфический звук — территориальный компонент птичьей песни. Он направленный и позволяет другим пернатым точно определить местоположение хозяина лесного участка. Поэтому, если самец-резидент хочет остаться незамеченным, он издаёт только свист — например, при приближении к гнезду.

Любопытно, что большая птица-лира, или обыкновенный лирохвост (Menura novaehollandiae), известная своей способностью копировать любые звуки, не способна точно воспроизвети звук бича. Для человеческого уха оригинал и копия, скорее всего, будут неразличимы, но сонограмма — графическое отображение звука — покажет, что только восточной птице-бичу доступны такие резкие и значимые скачки частоты.

Точно пароход гудит

Рыба-жаба (Opsanus tau)

Если погрузить гидрофон в «мир безмолвия» — на морское дно, как это сделали учёные в 1940-е годы, можно услышать звуки, похожие на хрюканье, тявканье, кудахтанье, воркование, храп, рыдания, всхлипывания. Так общаются между собой рыбы — порой они даже поют хором.

Один из самых удивительных звуков издаёт рыба-жаба. Это донная рыба, обитающая в западной части Атлантического океана у берегов США. Жабой её прозвали за голую кожу (без чешуи) и способность закапываться в ил (таким образом рыба поджидает добычу).

В начале сезона размножения зрелые самцы издают звук, напоминающий пароходный гудок, в том числе по уровню звукового давления — 126 дБ на расстоянии 1 метр (Это выше человеческого болевого порога в 120 дБ!) С какой целью они соревнуются с иерихонской трубой? Конечно же, чтобы привлечь как можно больше самок к своему гнезду и оставить максимальное количество потомков.

Когда самцы выясняют отношения — дерутся за еду или самку, — то нередко издают короткие, еле слышные звуки, похожие на ворчание.

Все рыбьи разговоры, крики и песни возникают при быстром изменении объёма плавательного пузыря во время сокращения мышц в его стенках. По скорости сокращения звуковые мышцы рыб-жаб превосходят все типы мышц других рыб и вообще всех позвоночных животных.

Интересно, что плавательный пузырь рыбы-жабы сердцеобразной формы, а звуковые мышцы располагаются только по бокам «сердца», что позволяет направлять звук в стороны и защищать внутреннее ухо от перегрузки. Очень полезное приспособление для тех, кто не хочет оглохнуть от собственных воплей.

Стрекочет громче цикады

Пресноводный клоп (Micronecta scholtzi)

Большинство из нас считает, что самые громкие насекомые — это цикады (Cicadidae). Говорят, Чарлз Дарвин слышал их стрекотание, плывя на знаменитом корабле «Бигль» за 400 метров от берега Бразилии.

Однако самые громкие звуки относительно своих размеров издаёт вовсе не цикада, а европейский пресноводный клоп из семейства гребляков. Вообще, конечно, сложно представить звучащего клопа, тем более довольно шумного (сила звука может достигать 99,2 дБ, что сравнимо с игрой оркестра). Длина Micronecta scholtzi всего 2,3 мм, обитает он под водой, а услышать его можно с берега. При переходе звука из водной среды в воздушную громкость сильно снижается, тем менее стрекотание клопа слышно отчётливо.

Механизм звукоизвлечения у этих насекомых пока мало изучен. Скорее всего, стрекотание возникает при трении зубчиков на правой лопасти гениталий клопа о гребешок на левой половине восьмого брюшного сегмента. Столь звучное трение друг о друга разных частей тела называется стридуляцией, она характерна для многих насекомых. Размер органов клопа, производящих звук, — не более 50 микрометров, при этом нет резонаторов, усиливающих звук, как у других громогласных животных. Как этому виду гребляков удаётся так шумно себя вести — загадка. Сложно изучать столь малую живую звуковую систему.

Стрекочут только самцы — чтобы привлечь самок. Причём делают это обычно хором: каждый пытается перекричать другого и всех сразу. Такая вот забавная конкуренция за право быть любимым.

Оглушает пузырьками

Рак-щелкун, или щёлкающая креветка (семейство Alpheidae)

Какие звуки издают креветки? Вряд ли вы часто об этом задумываетесь. Между тем щёлкающие креветки, или, как их часто называют, раки-щелкуны, способны производить самые громкие звуки в животном мире — 210 дБ (для сравнения: самое громкое позвоночное животное — синий кит — выдаёт около 180 дБ). Кроме того, весьма широк и частотный диапазон их сигнала: от 2 до 200 кГц.

Как же креветкам это удаётся?

С помощью кавитационных пузырьков — заполненных газом полостей, которые они создают в воде. У щёлкающих креветок увеличена одна клешня (у одних правая, у других левая) — её размер достигает половины длины тела. Сами креветки небольшие: 5,5 см. Членистоногое схлопывает крупную клешню так быстро, что создаёт реактивный поток скоростью 28 м/с, который резко понижает давление — вода в этой области быстро испаряется и образует пузырьки. Увлекаемые струей в область высокого давления, они прекращают расти и начинают сжиматься. Сокращение кавитационного пузырька происходит с высокой скоростью и сопровождается звуковым импульсом. Громкость последнего сравнима с грохотом при запуске космической ракеты!

Щёлкающие креветки используют ударную силу пузырьков для защиты территории, а также для охоты — они глушат или даже убивают добычу: более мелких креветок, червей или некрупных рыб. Впрочем, убивают они не звуком, а именно ударной волной.

То есть звук — это всего лишь побочный продукт. Сами креветки его не слышат, у них нет органов слуха. Однако другим морским животным он, вероятно, досаждает. Хотя что уж говорить о подводных обитателях — раки-щелкуны могут замучить и человека. Креветки живут большими группами, и в месте их обитания, особенно по ночам, стоит шум, напоминающий треск горящих веток. Этот звук настолько громкий, что прорывается сквозь толщу воды и не даёт уснуть людям, живущим на берегу.

Перекричит газонокосилку

Лягушка коки (Eleutherodactylus coqui)

У бесхвостых амфибий, к которым относятся лягушки и жабы, вокальная коммуникация развита превосходно. Они общаются посредством самых разнообразных звуков, кваканье — это лишь самый известный сигнал. Например, лягушка-бык (Lithobates catesbeianus) мычит; птицеголосая квакша (Hyla avivoca) имитирует пение пернатых; жаба Фаулера (Anaxyrus fowleri) издаёт скрипучее «ва-а-а», а лягушка коки — короткую высокочастотную песню «ко-ки-и».

Этот вид обитает в лесах Пуэрто-Рико. Поют только особи мужского пола. Звук «ко» — территориальный компонент, благодаря ему самцы узнают друг друга и не лезут на чужой участок. Сигнал «ки-и» привлекает самок. Громкость песни достигает 92 дБ, что превосходит шум газонокосилки. Коки — одна из самых громких лягушек.

Однако самки выбирают не тех, кто поёт громче, а тех, кто издаёт звук чаще (в среднем самец повторяет «ко-ки-и» каждые 3–4 секунды). При этом повторяемость сигнала никак не коррелирует с размерами тела или здоровьем самца, так что не очень понятно, почему у самок сформировалось подобное предпочтение.

Теги
Источники

«Кот Шрёдингера» №11–12, 2017

Иллюстрации

Наталья Дюкова