белая большая рыба в дельфинарии
Белый дельфин: название, описание, среда обитания и интересные факты
Белый кит, или белый дельфин, название которого белуха дальневосточная, – это млекопитающие, относящееся к семейству дельфинов, подотряд – зубатые киты.
Среда обитания
Базисным местом проживания являются моря Северного Ледовитого океана, поэтому по-другому их называют дельфины полярные. Иногда их можно встретить в водах Енисея, Оби и Лены.
Внешний вид
Белый дельфин – крупное морское животное. Самцы в длину 6 м, их вес 1,5–2 т, самки до 5 м длиной и весом до 1,5 т. Взрослый дельфин белого окраса, откуда и получил свое название.
Новорожденный детеныш со шкуркой темно-синего цвета, которая с его ростом становится с сероватым оттенком, а потом приобретает нежно-голубой окрас. Голубизна бледнеет, и к 5 годам дельфин становится чисто-белого цвета, который сохраняется у него на всю жизнь.
Имея развитые лицевые мышцы, белуха наделена способностью воспроизводить мимические движения, показывая печаль, радость, презрение или равнодушие.
Наружный покров тела прочный и характеризуется хорошей теплоизоляцией, его толщина составляет два сантиметра. Основательно предохраняет внутренние органы от сильного холода толстая жировая прослойка толщиной 15 см.
Поведение
Белый дельфин передвигается со скоростью 10 км в час, а когда ему грозит опасность, может увеличить быстроту движения до 25 км в час. Животное великолепно чувствует себя, плывя на спине или пятясь назад. Без воздуха белуха может обойтись в течение 15 минут, опускаясь на 300 м в бездну, Плавая, каждые две минуты она выныривает из водного пространства за глотком воздуха.
Рост млекопитающего продолжается до одиннадцатилетнего возраста. Живут белухи до 35–40 лет, а в неволе доживают до 45.
Ближе к весне животные плывут к северным берегам, оставаясь там на протяжении летнего периода, в узких заливах вблизи устьев рек, где много рыбы.
Большой белый дельфин в природе имеет двух врагов:
Опасность животным несет и Мировой океан, воды которого постоянно загрязняются.
Размножение
Половой зрелости самки достигают в четырехлетнем возрасте, а самцы – в восьмилетнем. Период спаривания начинается с апреля и длится до осени. Самцы, достигшие половой зрелости, спариваются с большим количеством самок. Некоторые женские особи готовы к спариванию сразу после родов. Продолжительность беременности – 11 месяцев.
Питание
Белый дельфин – хороший охотник, поэтому у него разнообразный рацион. Для добычи пищи они объединяются в небольшие группы по 5–6 животных. Едят червей, моллюсков, ракообразных и разных видов рыб, которые у морского дна образуют большие косяки. Общаясь между собой, они гонят рыбу на мелководье, а там ее поедают.
Животное имеет 8–10 пар острых зубов для удерживания скользкой добычи, а пищу проглатывают целиком, всасывая ее вместе с водой.
При обнаружении препятствия или обследовании обстановки дельфины могут издавать разные звуки. Они информируют друг друга о своем состоянии. Существуют звуки, которые обозначают прощание, приветствие, опасность, беспокойство. По звукам они узнают своих сородичей. Известно, что детеныши получают имя при рождении и отзываются на него. Кроме звукового общения, они поддерживают связь друг с другом мимикой.
Люди с древних времен надеялись наладить с дельфинами контакт, что поспособствовало бы установить их интеллектуальный уровень развития. Но для животных речь человека непонятна, и пока приходится общаться жестами и короткими звуками.
Угрозы
Ежегодно мигрируя по одной и той же дороге, в недалеком прошлом белухи для китобоев были легким промыслом. Их гнали на песчанистые отмели, где они «разбивались». Уничтожались эти животные очень жестоко. Ловили белух и неводами, и сетями. Охотились на них из-за качественного жира, прочной шкуры и мяса. В современном мире опасность для белух таится в загрязнении береговых вод.
Интересные факты
Дельфинотерапия
Для реабилитации детей-инвалидов с синдромом Дауна, аутизмом, детским церебральным параличоми другими заболеваниями на помощь приходит белый дельфин. Как называется эта методика лечения?
В семидесятых годах прошлого столетия Д. Натансоном, американским психологом, было официально подтверждено, что после контакта детей с синдромом Дауна с белыми дельфинами наступили некоторые улучшения здоровья. Позднее в странах Германии и Израиле метод дельфинотерапии включили в официальные программы по реабилитации детей-инвалидов.
Фигурка дельфина приносит счастье – гласит восточная мудрость. А также это один из символов креативности, гармонии и дружбы.
Белуха
Белуха является океаническим млекопитающим, которое относится к отряду китообразных и принадлежит к семейству “нарваловые“. Белуху по её внешним данным, иногда называют “белый дельфин”. Но в биологической классификации белуха отнесена к китам. Этот белый зубатый кит является единственным и уникальным видом в природе. Белуха живёт в океане далеко от берега, где много рыб, необходимых ей для питания.
Описание внешнего вида
Белуха ― морское животное большого размера. Самцы по размеру немного больше самок. Они имеют длину тела 6 метров и массу примерно 2000 килограммов, а у самок длина туловища 5 метров, масса достигает 1500 килограммов.
Окраска у взрослых белух белая. По этой причине им было дано такое название. При появлении на белый свет, детёныши имеют тёмно-синюю окраску, которая по мере роста становится бледнее, переходя в голубой цвет. Когда белуха достигает возраста 5 лет, то она становится абсолютно белой.
Характерной особенностью белухи является голова, которая имеет небольшие размеры и выпуклость лба. Клюва у белухи нет. Она обладает интересными способностями:
Это объясняется хорошей двигательной способностью позвонков шеи, которые разделены хрящами.
Белуха может изменять выражение лица, на нём отражается радостное или печальное настроение, презрение или равнодушие. Эта способность имеется благодаря хорошо развитым мышцам на лицевой части.
Одной из особенностей белухи является отсутствие спинного плавника. У неё имеются только широкие грудные плавники, имеющие небольшие размеры, по сравнению с туловищем. Хвост довольно широкий и мощный, его размах может быть более одного метра.
Организм белого кита приспособлен к жизни в полярных условиях. У него очень толстый слой подкожного жира, который составляет почти 50% от массы всего животного. Жир защищает животного от холода.
Кожа белухи имеет уплотнённый поверхностный слой, который помогает уберечь её от ранений во время плавания среди ледяных глыб.
Белуха обладает прекрасным слухом и способна осуществлять эхолокацию. Выдвинутая челюсть содержит от 30 до 40 зубов в виде клиньев, которые скошены вперёд. Белые киты имеют прекрасное зрение. Они хорошо видят, как в воздухе, так и в водной среде.
Где обитает
Местом обитания различных популяций белухи являются арктические водные пространства:
Белуха в основном подплывает к прибрежным районам морей, но также погружается и на глубину для поиска пищи. Когда северные воды покрываются льдом, белые киты, собравшись в стаи, мигрируют в южные области.
В летний период белые киты образуют скопления в речных устьях. Для них в это время наиболее приемлемыми являются температуры около 7-10 градусов.
Рацион питания
Питание белухи является разнообразным. В её рационе примерно сто видов морских животных. Она питается:
В течение дня белуха съедает 19-27 кг пищи, что составляет примерно три процента от общего веса её тела. Белуха охотится на мелководье. Она набирает воду, затем выталкивает её из пасти, направляя на дно. Песок вместе с пищей поднимается, и белуха заглатывает всё съедобное.
Для добычи рыбы, киты собираются группой, загоняют рыбные косяки на мель и заглатывают их. Они не способны жевать, своими зубами они могут только удерживать добычу или отщипывать от неё кусочки.
Характеристика образа жизни
Белые киты живут на водных просторах, собираясь в стаи. Численность животных в стае от 10 до 15. В стаях собираются отдельно самцы и самки с детёнышами. Передвигаются белухи со скоростями 11-12 км/ч, если почувствуют опасность, то разгоняются максимум до 25 км/ч.
Белуха способна погружаться в воду примерно на 300 метров в глубину. Ей необходимо заглатывать порцию воздуха, для этого она выныривает из воды, через каждые пять минут. Максимальное время её нахождения под водой, составляет около 20 минут. Поэтому зимой белуха вынуждена мигрировать из зоны оледенения.
В зимнее время белые киты стараются плавать рядом с кромкой льда. Им необходимо находиться в полыньях, чтобы заглатывать порцию воздуха и иногда приходиться пробивать лёд спиной. Бывают случаи, когда лёд становится слишком толстым, они не могут его пробить и погибают.
Во время покрытия льдом больших территорий, животные мигрируют в южные области. Они обычно привязаны к определённому месту и останавливаются на нём ежегодно.
Белухи очень коммуникабельны. Общение между собой происходит с помощью звуков высокой частоты и также с помощью эхолокации. Звуки, издаваемые ими, похожи на птичий крик, белухи:
Белуха может издавать до 50 звуков и излучать ультразвуковые сигналы. Они издаются, имеющейся в голове системой мешков с воздухом. Фокусировка ультразвукового излучения производится специальным жировым слоем в области лба. Это такая акустическая линза, которая отражает ультразвуки от различных объектов. Нижняя челюсть принимает сигналы и передаёт их к органу слуха животного. Это позволяет белухе хорошо ориентироваться в окружающем мире.
Общаясь между собой, белые киты плавают около своих сородичей, подают сигналы движениями туловища, зубным скрипом, так им удаётся привлечь внимание. Они постоянно общаются с детёнышами, охраняют их и проявляют заботу. Чтобы защитить малышей, они примерно на полтора месяца, останавливаются в устье крупной реки. За это время у них идёт линька, и они воспитывают потомство.
Размножение особей
Спаривание протекает в течение четырёх месяцев (с февраля по май). Самцы-белухи заигрывают с самками, выныривают около них и привлекают посвистывающими или щёлкающими звуками. Между самцами возникает соперничество. Самец, используя разные движения и звуки, преграждает путь сопернику к белухе-самке, показывая своё преимущество. Но партнёра себе выбирает самка. В период спаривания у белух затеваются игры, соприкосновения туловищами, синхронные движения.
Самка вынашивает детёныша 13-14 месяцев. Новорождённые малыши имеют вес 65-80 кг, а длину туловища примерно 1,5 метра. Самка вскармливает китёнка в течение двух лет. Самки поднимают малышей к поверхности для заглатывания воздуха. Детёныши находятся под постоянной опекой. После появления у них зубов, они начинают употреблять в пищу мелких рыб и креветок.
У белых китов половая зрелость самок наступает в возрасте 5-7 лет, а самцы созревают к 8-9 годам. Репродуктивные способности сохраняются в течение 22-25 лет. Самцы живут в среднем 41-42 года, а самки ― 32-33 года.
Природные враги
Враги подстерегают белуху постоянно. Её врагами являются хищники, которые обитают и на берегах, и в морских водах. Белухе необходимо остерегаться:
Они являются основными врагами.
Во время миграции, косатка плывёт за стадом белух, сопровождает их в пути, нападает на них и съедает. Киты маневрируют среди льдов и зачастую уходят от преследующей хищницы-косатки.
Гренландские акулы тоже охотятся за белухами. Но белухи обладают способностью коллективно защищаться от своих врагов. Поджидают белух на льдах и айсбергах белые медведи. Они могут ударить животное по голове или затащить его, используя когти и зубы. Иногда белухи становятся добычей не только хищников, но и людей.
Детеныш белухи с матерью
Популяция
На сегодняшний день популяция в мировом масштабе имеет от 160 до 180 тысяч особей. Всего ареал белухи отмечен в количестве тридцати мест. На территории нашей страны находятся двенадцать. Около 50% белух живёт в районе российских берегов.
В канадском регионе насчитывается 70 000-90 000 особей. Белухи Гудзонова залива, наиболее устойчивы к негативным факторам внешней среды.
Представители таких стран, как Канада, Дания, Россия, Норвегия, Великобритания, ведут подсчёт мигрирующих популяций. Число животных от начала миграции до конечной точки показывает большую потерю, связанную с уничтожением хищниками и человеческой деятельностью.
Дельфинарии, океанариумы, зоопарки содержат достаточное количество белых китов. Более ста живут в РФ и в пределах 250 в странах мира.
Охранные меры
Белуха относится к виду, которому угрожает исчезновение. Уничтожению этого вида помогает китобойный промысел, изменение плотности арктических льдов, загрязнение океанических и морских вод.
Коренные народы охотятся на белых китов, что ведёт к сокращению их численности. В течение года уничтожаются до трёх тысяч животных.
Международный Союз Охраны Природы определил уменьшение численности белых зубатых китов во многих местах обитания. Было принято решение о занесении этого вида в списки Красной книги.
Конгрессом Соединённых Штатов Америки был принят закон, который запрещает охоту на все виды млекопитающих, обитающих около береговых вод страны.
В современном мире, основная угроза исчезновения белух надвигается не со стороны интенсивного промысла, а в результате индустриального освоения Арктики и загрязнения вод морей и океанов ядовитыми веществами, отходами промышленных производств. Сокращение популяции белух происходит из-за экологических проблем в окружающей среде.
Белухи, обитающие в реке Св. Лаврентия, впитывают много токсинов. Следствием являются мутационные процессы: рождались детёныши с изогнутой формой туловища и плохо развитым позвоночником.
Интересные факты
Играющая белуха – видео
Белуха — «морская канарейка»
Елена Панова, Александр Агафонов
«Природа» №10, 2018
Молодые белухи серого цвета, и только с возрастом животные приобретают характерную белую окраску. Фото И. Подгорного в рамках проекта «Белуха Белого моря» Международного фонда защиты животных (IFAW)
Об авторах
Елена Михайловна Панова — научный сотрудник лаборатории морских млекопитающих Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН. Занимается изучением поведения и акустической коммуникации китообразных.
Александр Владиславович Агафонов — кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории морских млекопитающих Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН и Карадагской научной станции им. Т. И. Вяземского — природного заповедника РАН. Область научных интересов — происхождение и развитие знаковых систем, акустическая система коммуникации дельфинов.
Планомерные исследования китообразных в естественной среде начались около 60 лет назад, и все же достоверные данные о численности и миграциях китов и дельфинов, социальной структуре их сообществ, особенностях поведения и подводной акустической сигнализации получены пока для очень ограниченного числа видов. В предыдущих номерах журнала «Природа» мы рассказали об успехах в изучении дельфинов-афалин. Настоящая статья посвящается полярным китам — белухам (Delphinapterus leucas), обитающим в арктических и субарктических морях Северной Америки и Евразии.
В летний период белухи формируют в прибрежных акваториях локальные сообщества и, подобно афалинам, доступны для наблюдений с суши. Эти животные чрезвычайно интересны своим вокальным репертуаром: неслучайно их издавна называют морскими канарейками, а в русском языке укоренилось выражение «реветь белугой» (спешим снять незаслуженные подозрения с одноименной рыбы).
Зарождение биоакустики и первое знакомство с сигналами белухи
Белухи оказались первыми китообразными, чьи звуки были записаны в естественной среде: в 1949 г. американским зоологам Б. Лоуренс и У. Шевиллу посчастливилось обнаружить скопление полярных китов, населяющих свободную от прочих источников подводных шумов акваторию в нижнем течении р. Сагеней в Канаде [1]. Развитие морской биоакустики тогда только начиналось. В СССР первые исследования белухи стали проводиться с 1978 г. на Белом море, в районе Летнего берега Онежского залива, сотрудниками Института океанологии имени П. П. Ширшова под руководством В. М. Бельковича [2]. Основные наблюдения тогда вели со стационарных наблюдательных пунктов с параллельной аудиозаписью подводной акустической сигнализации белух. В 1980-е годы район работ значительно расширился. Были организованы экспедиции в Амурском лимане, на Камчатке и на Чукотке. Всего же за последние 30 лет ученые разных стран зафиксировали акустические сигналы белух в самых разных районах ее ареала: у берегов Шпицбергена и на Аляске, в Гудзоновом заливе и в эстуарии р. Святого Лаврентия (провинция Квебек, Канада), на Европейском Севере России и на Дальнем Востоке.
Для авторов Белое море было и остается основным районом исследований. Благодаря проведенным в 1980–1990-е годы авианаблюдениям и изучению акватории при помощи яхт здесь были выделены места так называемых репродуктивных скоплений белух — районы, где в весенне-летний период живут самки с детенышами. Так, более 20 лет проводятся наблюдения в облюбованной китами акватории Соловецких о-вов [3]. А в последние годы собраны данные и о других скоплениях Онежского и Двинского заливов.
Сегодня белуха — обычный обитатель дельфинариев и океанариумов. Фото Е. Пановой
Вокалисты-импровизаторы, или биоакустический ребус
Любые исследования вокального поведения животных начинаются с описания производимых ими сигналов с последующим анализом и типологизацией. И вот тут исследователям белух пришлось помучиться! Напомним, что до недавнего времени спектральный анализ звука не использовали так широко, как сегодня, в эпоху компьютеров. Ученым приходилось характеризовать зарегистрированные сигналы «на слух», ассоциируя их со знакомыми звуками. Сигнализация белух действительно весьма богата и разнообразна; исследователи выделяли несколько десятков вариаций, называя их порой весьма экзотично — «крик мартышки» или «урчание кота». Привязать определенные типы звуков к поведенческим ситуациям оказалось не легче. Можно было обозначить лишь общие закономерности продуцирования сигналов в определенном контексте. Например, повышенная акустическая активность обычно сопровождала социальные взаимодействия белух, а будучи встревоженными, животные, наоборот, затихали. Однако выделить однозначные корреляции не удавалось, что неудивительно: существенная часть жизни белух скрыта от наблюдателя.
За прошедшее время техническая вооруженность исследователей существенно возросла. Появились цифровые фотоаппараты, значительно улучшившие возможности фотоидентификации животных, беспилотные летательные аппараты для наблюдений с воздуха, подводные видеокамеры и многое другое. Колоссальный прогресс наступил и в области регистрации и анализа акустических сигналов: теперь их можно видеть на экране компьютера, измерять и сравнивать между собой. На смену характеристике звуков по слуховым ассоциациям пришел визуальный анализ: исследователи описывают их по картинке-спектрограмме.
Но прежде чем охарактеризовать вокальный репертуар белухи, стоит вкратце напомнить, что представляют собой сигналы зубатых китов. Традиционно они подразделяются на две крупные категории: свисты, или тональные сигналы, и импульсные звуки. Первые — непрерывные узкополосные сигналы, вторые — последовательности отдельных щелчков, иногда следующих со столь высокой частотой, что человек воспринимает их как непрерывный звук, напоминающий те самые «крики» и «урчания». Далее сигналы делят на типы. Свисты, например, можно классифицировать, основываясь на форме их частотного контура, видимой на спектрограмме, а импульсные сигналы — по характеру следования импульсов в них.
Казалось бы, визуальный анализ должен облегчить задачу систематизации звуков, однако «на вид» сигналы белухи оказались так же сложны для восприятия человеком, как и «на слух». Одни сигналы вписывались в общепринятую схему (рис. 1), классификация других вызывала затруднения. Так, иногда было сложно провести границу даже между импульсными и тональными категориями, поскольку обнаружилось множество переходных типов. Например, звук, начинавшийся как свист, заканчивался серией импульсов; или сигналы, которые по частотным характеристикам должны быть отнесены к свистам, имели скрипучую окраску, свойственную импульсным звукам. Сигналы могли переходить в шум, полностью скрывавший их структуру. И наконец, все эти разнообразные звуки белуха способна продуцировать одновременно, создавая единый сигнал, состоящий из двух, а то и трех независимых компонентов.
Рис. 1. Некоторые примеры акустических сигналов белухи. Верхний ряд: тональные сигналы с различной формой частотного контура. 1 — «уплощенный»; 2 — «восходящий»; 3 — «нисходящий»; 4 — «волнообразный». Нижний ряд: импульсные сигналы с различной частотой следования импульсов. 5 — серия отдельных импульсов, следующих с частотой около 45 имп./с; 6, 7 — импульсные сигналы с максимальной частотой следования импульсов около 350–400 имп./с, имеющие вид непрерывных
Описанные особенности белушьих сигналов приводили к тому, что каждый исследователь предлагал свою схему их классификации, которая обычно отличалась крайней субъективностью и была мало сопоставима с предшествовавшими работами коллег. Ученые достигли согласия лишь в одном: они характеризовали систему акустических сигналов белухи как «высокоградуальную», имеющую размытые границы между типами и большую вариабельность внутри каждого из них [3].
«Автограф» полярного кита
Существенный прорыв в понимании акустической коммуникации белух произошел благодаря исследованиям этого вида в неволе — в дельфинариях и океанариумах. В Ванкуверском аквариуме (Vancouver Aquarium) канадская исследовательница В. Вергара и ее коллеги наблюдали за белухой с самого рождения в течение первых трех лет ее жизни [4]. Оказалось, что детеныш не рождается с готовым набором звуков, а овладевает им постепенно. Так, первое время новорожденный издавал только импульсные сигналы, через две недели появились свисты, а в возрасте четырех месяцев он начал производить эти сигналы одновременно. По мере взросления белушонка его репертуар существенно расширился, пополнившись разнообразными звуками, свойственными взрослым животным.
Кроме того, ученые обнаружили, что новоиспеченная мать издает один и тот же узнаваемый сигнал — серию импульсов, иногда дополняя его свистом. В первые два часа после рождения детеныша самка полярного кита повторяла эти звуки особенно часто (несколько раз в минуту); в дальнейшем они были ассоциированы со стрессовыми ситуациями — изоляцией отдельных особей белух, проведением ветеринарных процедур, присутствием дайверов в бассейне [4]. Специфический контекст использования сигналов позволил предположить, что они служат для поддержания акустического контакта китов друг с другом. Аналогичная форма взаимодействия была обнаружена в 1960-е годы у дельфинов-афалин, и сигналы, выполняющие такую функцию, получили название «свисты-автографы» [5]. Свист-автограф дельфина уникален, обладает индивидуально-специфичной формой частотного контура. Такие сигналы служат для индивидуального опознавания особей и обеспечивают сплоченность группы. Особенно активно дельфины издают эти свисты, оказавшись в изоляции от сородичей или в состоянии стресса. Неслучайно еще до появления гипотезы о свистах-автографах они были описаны как сигналы бедствия.
Однако если у афалин роль контактных сигналов выполняют свисты, то у белух такие звуки имеют иную физическую природу: это импульсные серии или, как вариант, бифонические сигналы, имеющие в дополнение к импульсной серии еще и тональный компонент (рис. 2) [4, 6, 7]. (Интересно, что настолько же сложную структуру имеют и предполагаемые контактные сигналы нарвалов (Monodon monoceros) — ближайших родственников белух). Выявлено и еще одно важное различие. Дело в том, что афалины постоянно производят свои автографы — их число может достигать 80–90% всех сигналов, издаваемых дельфинами в обычных ситуациях [8]. У белух же на долю контактных сигналов приходится лишь около 4% звуков [4] — видимо, отчасти по этой причине данная категория сигналов долго оставалась незамеченной.
Рис. 2. Свисты-автографы трех афалин (вверху) и контактные сигналы трех белух
После того как стало понятно, что представляют собой сигналы-автографы белухи, мы с интересом вернулись к записям, собранным в природе. Оказалось, что подобные звуки в репертуаре диких белух присутствуют во множестве (рис. 3); они отличаются большим разнообразием и в большинстве своем специфичны для каждого из районов, где проводились работы. В дальнейших исследованиях предстоит выяснить, как эти сигналы используются животными в естественной среде.
Рис. 3. Примеры предполагаемых контактных сигналов белух, записанные в естественной среде. Все сигналы отличаются высокой стереотипностью и представлены комбинацией широкополосной импульсной серии и узкополосного свиста
Есть ли у белух «диалекты»?
Белухи распространены в природе весьма широко, поэтому закономерен вопрос: различаются ли их акустические сигналы в пределах ареала? Исследователи сходятся во мнении, что репертуары свистов всех изученных в данный момент популяций очень схожи [3]. Для белух характерны сигналы с простой формой частотного контура (т.е. слабо выраженной частотной модуляцией), однако диапазон частот может варьироваться в разных районах. Например, полярные киты, населяющие эстуарий р. Святого Лаврентия, издают более высокочастотные звуки, чем их сородичи из залива Каннингхем (Нунавут, Канада). Полагают, что это может быть связано с адаптацией к акустическим особенностям среды, в частности к большему уровню фонового шума в эстуарии.
Влияние внешних факторов на структуру сигналов хорошо известно: еще в начале ХХ в. французский врач-отоларинголог Э. Ломбард заметил, что в условиях повышенного шума человек начинает говорить громче; позже было показано, что изменяются и некоторые другие параметры голоса. Сходные эффекты обнаружены и у животных: например, птицы в городе поют громче и на более высоких частотах. Из-за активного освоения человеком Мирового океана проблема акустического загрязнения среды возникла и у китообразных. Считают, что для того, чтобы быть услышанными среди шума от проходящих судов, они вынуждены смещать частоту своих звуков или производить более громкие и продолжительные сигналы с усложненной формой частотного контура. Подобные модификации сигналов описаны у белухи; предполагается, что они есть и у некоторых других видов зубатых китов.
Однако не только акустическая адаптация способна привести к внутривидовой изменчивости звуков. Могут влиять и случайные факторы: например, сигналы разных популяций начинают различаться из-за накопления ошибок в ходе их передачи из поколения в поколение. В этом случае изменчивость сигналов — побочный продукт эволюции и не несет какой-либо функциональной нагрузки. Наконец, дивергенции сигналов могут способствовать социальные факторы: если одно пространство (территория или акватория) занято несколькими социальными группами, для их членов становится важным обозначить свою принадлежность к одной из них. Среди морских млекопитающих ярко выраженную межгрупповую изменчивость звуков демонстрируют рыбоядные косатки. Эти киты имеют специфичные наборы звуков — так называемые вокальные диалекты, которые могут служить как для поддержания контакта между родственниками, так и для различения «своих» и «чужих» [9]. Полагают также, что вокальные диалекты играют роль при выборе полового партнера: предпочтение отдается особи с максимально непохожим диалектом, что помогает избежать близкородственного скрещивания.
Предмет наших исследований — вокальные диалекты белух и географическая изменчивость их сигналов в целом. Для детального изучения вопроса мы выбрали тип звуков, обнаруженный в репертуарах полярных китов в разных районах. Оказалось, что эти сигналы различаются по своим частотным характеристикам не только у популяций, удаленных друг от друга на тысячи километров, но и в пределах существенно меньшего пространства — у животных, населяющих соседние заливы Белого моря [10]. В последнем случае расстояния по белушьим меркам совсем небольшие (около 60–280 км), и обитатели разных заливов, возможно, контактируют между собой. Пока сложно судить, являются ли обнаруженные нами расхождения в сигналах аналогом вокальных диалектов косаток. Дальнейшее изучение феномена требует как расширения географии работ, так и привлечения данных о популяционной и социальной структуре белухи.
Не только «канарейки», но и «попугаи»
Как уже упоминалось выше, детеныш белухи узнает сигналы, свойственные его виду, от матери и других окружающих его особей. Таким образом, можно говорить о том, что видоспецифичная сигнализация, по крайней мере отчасти, приобретается путем «культурного наследования». Для китообразных это вовсе не исключение, а скорее правило: традиции играют значимую роль в их социальной жизни, помогая осваивать звуки, характерные для вида, а также формируя другие поведенческие особенности и умения (охотничьи приемы, пищевые предпочтения, манипуляции с предметам и т.д.) [11].
Белухи способны выучивать акустические сигналы не только своего вида. Не совсем ясно, зачем, но они копируют и многие другие звуки. Например, периодически появляются сообщения о том, что белуха имитировала человеческие слова, причем однажды настолько точно, что вызвала замешательство у персонала океанариума. Другие белухи ввели в заблуждение дельфина, скопировав генерированные компьютером сигналы, которые транслировались под воду в ходе эксперимента. Не остались без их внимания и звуки птиц, которые в виде аудиозаписи проигрывались рядом с бассейном, — белухи научилась воспроизводить и их.
Самим авторам удалось поучаствовать в следующем естественном эксперименте [12]. В дельфинарий, где мы в течение ряда лет изучали поведение и акустическую сигнализацию содержащихся там афалин, подселили нового обитателя — белуху. В первые же минуты появления она, как и ожидалось, начала издавать свои контактные сигналы, а также другие типично белушьи звуки. Белуха и афалины пребывали в одном бассейне (т.е. в едином акустическом пространстве), поэтому для точной идентификации сигналов белухи требовалось отсаживать ее в соседний. Такая возможность появилась лишь спустя два месяца после ее появления в дельфинарии. Проанализировав полученные аудиозаписи, мы обнаружили, что, хотя сигнализация белухи в целом осталось характерной для вида, ее репертуар пополнился новыми звуками. Некоторые из них были очень похожи на свисты-автографы содержащихся с белухой афалин (рис. 4). Эти сигналы-имитации регистрировались в записи регулярно: их доля составляла почти 5% вокализаций белухи. При этом обратный случай, т.е. копирование афалинами сигналов белухи, был отмечен только однажды. Следует сказать, что имитация афалинами «чужих» свистов-автографов — известное явление; оно получило название «мимикрия». Существует гипотеза, что такое поведение дельфинов — проявление дружелюбия и может служить своеобразным обращением к владельцу автографа. Наши подопытные дельфины также постоянно имитировали сигналы друг друга, причем эта мимикрия носила иерархический характер: более высокие по рангу особи могли издавать «автографы» более низкоранговых, но не наоборот. В целом же конвергенция сигналов, сопровождающая формирование и укрепление социальных связей, описана для многих вокально активных видов, от птиц до человека [13]. По-видимому, и белуха, попав в непривычное для нее окружение, была вынуждена приспособить свою акустическую сигнализацию к новым социальным партнерам, причем сделала это в достаточно короткий срок. Последнее, впрочем, совсем неудивительно: японские ученые экспериментально показали, что белуха способна скопировать предъявленный сигнал с первого раза [14]. Конечно, способностью к вокальной имитации могут похвастаться не только белухи, но и другие китообразные, например афалины и косатки. А вот среди остальных млекопитающих это умение — большая редкость: помимо человека, к этому способны только такие далекие друг от друга животные, как слоны и настоящие тюлени.
Рис. 4. Вверху: типичные сигналы белухи, записанные в первые дни ее пребывания в новом дельфинарии. Внизу слева — свисты-автографы афалины, справа — их имитации белухой, записанные спустя два месяца после ее появления
Известно, что у человека обучение легче протекает в молодом возрасте, а для освоения речи вообще существует определенный критический период. Однако выдающимися способностями вокальной имитации обладают именно взрослые люди, особенно те, кто профессионально занимается развитием этого навыка — пародисты, актеры, певцы. Оказывается, что и китообразные могут обучаться новым звукам, даже будучи в зрелом возрасте. В связи с этим американские исследователи предложили интересную гипотезу, предполагающую, что развитая способность к вокальной имитации может быть необходима животному для успешной локализации источника сигналов, а также для отслеживания и предсказания действий сородичей [15]. Не вызывает сомнений, что для китообразных, обитающих в трехмерной, визуально ограниченной среде, этот навык особенно важен.
В наших знаниях об акустической коммуникации белух остается еще очень много белых пятен. По-прежнему неясна роль большинства типов их сигналов, даже встречающихся наиболее часто; малопонятны и причины столь большого разнообразия звуков, производимых полярным китом. Однако с уверенностью можно сказать, что это — настоящий виртуоз, мастерски владеющий искусством воспроизведения звука. Белуха не только осваивает сложные видоспецифичные сигналы, обучаясь им у родственников, но и постоянно адаптирует их к особенностям условий окружающей среды или социума.
Работа выполнена в рамках государственных заданий ФАНО России (№ 0149-2018-0008 и № 007-00082-18-00).
Литература
1. Schevill W. E., Lawrence B. A phonograph record of the underwater calls of Delphinapterus leucas. Massachusetts, 1950.
2. Белькович В. М., Щекотов М. Н. Белуха. Поведение и биоакустика в природе. М., 1990.
3. Беликов Р. А., Белькович В. М. Акустический репертуар беломорских белух (Delphinapterus leucas Pall.) соловецкого стада в репродуктивном скоплении. Фундаментальные исследования океанов и морей. Н. П. Лаверов (ред.). М., 2006.
4. Vergara V. Acoustic communication and vocal learning in belugas (Delphinapterus leucas). PhD Thesis. The University of British Columbia, Vancouver, Canada. 2011.
5. Caldwell M. C., Caldwell D. K., Tyack P. L. Review of the signature-whistle hypothesis for the atlantic bottlenose dolphin // The Bottlenose Dolphin. S. Leatherwood, R. R. Reeves (eds). San Diego, 1990.
6. Morisaka T., Yoshida Y., Akune Y. et al. Exchange of «signature» calls in captive belugas (Delphinapterus leucas) // Journal of Ethology. 2013; 31: 141–149. DOI: 10.1007/s10164-013-0358-0.
7. Panova E., Agafonov A., Belikov R., Melnikova F. Vocalizations of captive beluga whales, Delphinapterus leucas: Additional evidence for contact signature «mixed» calls in belugas // Marine Mammal Science. 2017; 33(3): 889–903. DOI: 10.1111/mms.12393.
8. Агафонов А. В., Панова Е. М., Логоминова И. В. Типология тональных сигналов афалин (Tursiops truncatus). М., 2016.
9. Ford J. K. B. Vocal traditions among resident killer whales (Orcinus orca) in coastal waters of British Columbia // Canadian Journal of Zoology. 1991; 69: 1454–1483. DOI: 10.1139/z91-206.
10. Panova E. M., Belikov R. A., Agafonov A. V. et al. Intraspecific variability in the «vowel»-like sounds of beluga whales (Delphinapterus leucas): Intra- and interpopulation comparisons // Marine Mammal Science. 2016; 32(2): 452–465. DOI: 10.1111/mms.12266.
11. Rendell L., Whitehead H. Culture in whales and dolphins // Behavioral and Brain Sciences. 2001; 24: 309–382.
12. Panova E. M., Agafonov A. V. A beluga whale socialized with bottlenose dolphins imitates their whistles // Animal Cognition. 2017; 20(6): 1153–1160. DOI: 10.1007/s10071-017-1132-4.
13. Tyack P. L. Convergence of calls as animals form social bonds, active compensation for noisy communication channels, an the evolution of vocal learning in mammals // Journal of Comparative Psychology. 2008; 122(3): 319–331. DOI: 10.1037/a0013087.
14. Murayama T., Iijima S., Katsumata H., Arai K. Vocal imitation of human speech, synthetic sounds and beluga sounds, by a beluga (Delphinapterus leucas) // International Journal of Comparative Psychology. 2014; 27(3): 369–384. DOI: 10.5811/westjem.2011.5.6700.
15. Mercado III E., Mantell J. T., Pfordresher P. Q. Imitating sounds: A cognitive approach to understanding vocal imitation // Comparative Cognition & Behavior Reviews. 2014; 9: 17–74. DOI: 10.3819/ccbr.2014.90002.