Как говорят дельфины

Вокальный репертуар подавляющего большинства видов животных ограничен лишь несколькими десятками типов сигналов, которые достаточно жестко связаны с определенными формами поведения. Но у китообразных, в том числе у дельфинов, акустический репертуар столь богат, что его коммуникативная система может служить неким аналогом человеческой речи.

Коммуникация, речь, язык

В этологии коммуникацию — передачу какой-либо информации от одной особи к другой — считают неотъемлемой частью социального поведения любого животного. Коммуникация обеспечивает такие жизненно важные функции, как индивидуальное или групповое опознавание, поддержание иерархических связей в группе, передача информации об изменениях в окружающей среде. У многих видов животных есть системы общения, основанные на «языках» поз, запахов, цветов, звуков. Однако все подобные «языки» объединяет одно: переданная информация сообщает о том, что происходит «здесь, сейчас, со мной». Коммуникативная система при этом состоит из стереотипных (пусть даже сложных по структуре) сигналов, довольно однозначно связанных с каким-либо типом поведенческой активности.

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

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

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

Акустическая сигнализация дельфинов

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

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

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

Исследования коммуникативной системы

Существует три основных методологических подхода к изучению языкового поведения животных. Все эти методы применялись и при исследовании коммуникации дельфинов.

Создание языков-посредников. В опытах американского исследователя Д.Батто, например, в качестве знаков-посредников при «общении» человека и дельфина использовались

искусственные свисты, преобразованные из звуков человеческой речи. Система языка-посредника состояла из «слов», содержащих в себе одновременно и объект действия, и само действие, поэтому при замене игрового предмета, связанного с какой-либо командой, дельфин начинал путаться, что могло свидетельствовать о невысоких лингвистических способностях дельфинов. Опыты Л.Хермана были организованы сложнее: из сигналов — жестов дрессировщика — было сформировано несколько групп (объекты, действия, агенты действия и др.), при этом исходные знаки могли комбинироваться по строгим правилам в большое количество разнообразных команд. В ходе многочисленных экспериментов, по мнению Хермана, дельфины демонстрировали элементарное понимание грамматических правил.

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

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

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

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

В 1965 г. Т.Лэнг и Х.Смит опубликовали результаты опытов, в которых две афалины, находящиеся в разных бассейнах, «общались» посредством телефонной связи, при этом каждые две минуты связь прерывалась на такой же срок. Было установлено, что для коммуникации дельфины использовали преимущественно один доминантный, уникальный для каждой особи тип свиста, те же сигналы звучали и при прерывании связи. Таким образом, результаты этого эксперимента не внесли ясности в вопрос.

В те же годы Дж. Дреер провел следующий эксперимент: группе из шести животных проигрывали шесть типов свистов, ранее записанных от них же. В ответ на каждый из них дельфины издавали разнообразные свисты, при этом количество сигналов было разным. Однако даже сам автор не смог сделать внятных выводов из поставленного эксперимента.

Наиболее известный эксперимент по выявлению коммуникативных способностей афалин провел Дж.Бастиан. Его цель — понять, может ли пара афалин решать совместную задачу, в ходе которой требовалась передача информации от одной особи другой. На первом этапе эксперимента дельфины должны были синхронно нажимать на одну из педалей в зависимости от типа предъявляемого светового стимула. Затем животных разъединили непрозрачной, но звукопроницаемой перегородкой, а стимулы предъявляли только одному из них. Оба дельфина продолжали выполнять задание правильно; когда же перегородку сделали еще и звуконепроницаемой, координация действий животных нарушилась. Было отмечено, что успешное решение задачи зависело от излучения импульсной серии тем дельфином, который видел световой сигнал. Казалось бы, эти результаты могут однозначно свидетельствовать о способности афалины передавать сложную информацию, однако даже сам Бастиан не решился на такие выводы, так как результаты опыта легко можно было объяснить самонаучением дельфинов.

В 70-80-х гг. прошлого века комплексные этолого-акустиче-ские исследования локальной популяции афалин в районе Тарханкутского п-ова (Крым) проводились под руководством В.М.Бельковича. Анализ этоло-го-акустических «текстов» показал, что каждая поведенческая ситуация у дельфинов характеризуется определенным «ансамблем» сигналов — простых и сложных свистов. Исследователи отмечают, что сложный   длительный свист состоит из элементарных   «блоков», или «фонем». И сами «фонемы», и способы их использования оказались   общими   для разных групп афалин. 4 Интерпретируя   полученные      результаты, і авторы проводят аналогию со структурой полисинтетических языков (например, чукотского или некото-i рых индейских), в которых  предложения представляют собой как бы сложно составленные слова, а сами слова по отдельности, без соединения с другими, могут и не иметь самостоятельного значения.

Теоретико-информационный подход. Проблеме продуктивности коммуникативной системы афалины были посвящены исследования В.И.Маркова. По его мнению, афалины обладают обширным набором средств, обеспечивающих изменение параметров излучаемых звуков и, следовательно, их разнообразие. Акустические сигналы состоят из многоуровневых блоков, образованных путем комбинирования структурных элементов. Таким образом, многоуровневое комбинирование позволяет афалине создавать множество разнообразных акустических конструкций. По оценке Маркова, при свободном комбинировании структурных элементов теоретически может быть создано от 105 до 1012 сигналов, что значительно больше необходимого количества знаков для реального общения.

Кроме того, оказалось, что одиночные сигналы афалины издают очень редко, обычно они сформированы в «тексты». Как предполагал Марков, это может быть обусловлено взаимодействием сигналов, а значит, наличием внутренней организации последовательностей. Чтобы доказать это, автор использовал методы системного анализа, в частности, метод ранговых распределений.

Как эмпирически установил американский лингвист Дж.Ципф, если все слова большого текста ранжировать по частоте их использования (начиная с наиболее употребляемых), то частота n-го слова будет обратно пропорциональна его порядковому номеру. Данное ранговое распределение имеет вид гиперболы с коэффициентом регрессии -1. Подобный метод с небольшими изменениями и применил Марков для оценки внутренней организации сигнальных последовательностей. Запись сигналов для этой цели проводили в ходе экспериментов, во время которых дельфины общались по электроакустической линии связи. Рассчитанный для случая такого «общения» параметр практически не отличался по величине от такого же показателя для человеческой речи, тогда как при разрыве связи между животными кривая распределения деформировалась.

Марков пришел к выводу: афалины обладают коммуникативной системой открытого типа, в основе которой лежит принцип многоуровневого комбинирования. Однако, не смотря на такие смелые и довольно убедительные с научной точки зрения выводы, идеи Маркова не были подхвачены современниками и не получили дальнейшего развития. Этому могло быть несколько причин. Во-первых, труднодоступность оборудования, с помощью которого можно было проводить тонкий анализ физической структуры сигналов. Во-вторых, небольшое количество опубликованных Марковым работ, которые, таким образом, оказались практически недоступны широкой научной общественности.

Правда, с середины 60-х годов известно, что в неволе каждый дельфин продуцирует лишь один доминантный тип сигнала — «автограф», обладающий стабильным и уникальным для каждой особи частотным контуром. Учитывая, что доля «автографов» у дельфинов, находящихся в изоляции, может составлять до 90% от всех акустических сигналов, неясно, с какими же сигналами работал Марков, и что позволило ему придти к сформулированным им выводам.

«Автограф» дельфина

Открытие Колдуэллов направило ход исследований коммуникации дельфинов по новому пути. В дальнейшем все внимание зарубежных ученых, изучающих афалин как в неволе, так и в естественной среде обитания, было приковано практически исключительно к «автографам». Полученные результаты полностью развенчали гипотезу о существовании у дельфинов «языка» как сложной многоуровневой системы свистов и снова вернули этих животных в один ряд со всеми остальными млекопитающими.

Было установлено, что «свисты-автографы» служат в качестве контактных индивидуально опознавательных сигналов и играют важную роль в жизни дельфина, составляя весьма значительную часть их свистового репертуара не только в неволе, но и в природе. Интересно, что воспринимать и выделять конкретный тип свиста из прочих эти животные способны по одной лишь форме частотного контура.

Детеныши приобретают «свист-автограф» на первом году жизни, причем у самок он отличается от материнского, а у самцов — наоборот, схож. Способность афалин к вокальному обучению на этом не заканчивается: исследователи отмечают случаи подражания дельфинов звуку свистка тренера, а также «автографам» сородичей. «Свисты автографы» могут служить для позиционирования особей (как пространственного, так и иерархического), что крайне важно при взаимодействии дельфинов в море на больших расстояниях.

Кроме того, свисты, возможно, могут выполнять чисто «техническую» функцию, служа наряду с эхолокацией ориента-ционными сигналами, так как, в принципе, любой звук, отражаясь от предметов, может сообщать дельфину об их расположении в окружающем пространстве и физических свойствах.

Таким образом, большинство современных исследователей считают, что коммуникативная система афалины не выходит за

рамки обычной коммуникации в узком ее понимании: и вокальное обучение, и наличие индивидуально-специфичных сигналов — характерные черты коммуникативных систем многих млекопитающих и птиц. Разнообразие же свистовых сигналов, которое производит группа дельфинов, тоже имеет простое объяснение. Как и некоторые другие виды млекопитающих, для которых важны индивидуальные связи между членами общества, дельфины вынуждены развивать систему индивидуально-опознавательных сигналов. Но если наземные млекопитающие могут «пассивно» закодировать свои индивидуальные голосовые характеристики в общих типах криков через уникальные для каждой особи особенности вокального тракта, то для морских млекопитающих это не приемлемо. При нырянии вокальный тракт из-за сжатия может менять конфигурацию, что делает использование таких вокальных ключей ненадежными. Поэтому для индивидуального опознавания дельфины используют свист с уникальной для каждого животного формой частотного контура.

* * *

Вот уже более полувека дельфин афалина — пожалуй, самый популярный из всех китообразных — привлекает внимание зоологов, физиологов, инженеров и лингвистов. И неудивительно: совершенная приспособленность к водному образу жизни, сложная психическая организация, социальный образ жизни, развитая система акустической коммуникации и способность к эхолокации делают афалину интересным объектом для исследователей разных специальностей.

Система свистовых сигналов афалин сводится к совокупности индивидуально-специфичных сигналов («автографов») или их элементов. Ясно, что вряд ли система коммуникации, организованная подобным образом, может быть «открытой». Однако дельфины активно используют еще один тип акустических сигналов — импульсные тона, причем до настоящего времени эти сигналы остаются практически неисследованными.

В 2009—2011 г. мы провели комплексные исследования акустической активности афалин в условиях дельфинария.

Длительный мониторинг показал, что доля свистовых сигналов составляет около 40% репертуара, а импульсно-тональных — почти 60%. К тому же, оказалось, что продуцирование этих двух категорий сигналов происходит как бы в «противофазе»: при резком возрастании числа свистов уменьшается количество

импульсно-тональных, и, соответственно, при увеличении импульсно-тональных сигналов резко снижается количество свистов.

Был также отмечен феномен увеличения продуцирования импульсно-тональных сигналов в периоды, когда дельфины были «предоставлены сами себе», т.е. тогда, когда люди длительное время отсутствовали. Этот же феномен был отмечен и некоторыми зарубежными учеными. Возможно, большая доля свистов в вокальном репертуаре дельфинов, содержащихся в неволе, — артефакт.

Импульсные тона, будучи на первый взгляд более однообразными по сравнению со свистами, характеризуются гораздо большей вариабельностью структуры частотного контура, чем стереотипные и достаточно жестко закрепленные за каждым животным «свисты-автографы». На сонограммах последовательности импульсных тонов напоминают по структуре фрагменты человеческой речи (в которых отсутствуют шумовые элементы, т.е. согласные звуки). Таким образом, потенциально система этих сигналов вполне может обладать и соответствующими информационными возможностями. Для окончательного решения этого вопроса такие сигналы должны быть детально изучены с использованием методов, применяемых в структурной лингвистике и математической статистике.

Е. М. Панова аспирантка кафедры зоологии позвоночных биологического ф-та МГУ им. М.В.Ломоносова

А. В. Агафонов науч. сотр. лаборатории Морских млекопитающих Института океанологии РАН