У кого ухо на колене?

Фото: Д. Роберта

"Микрофон" колумбийского кузнечика Copiphora gorgonensis сбил с толку исследователей - такой слуховой механизм был ранее известен только у млекопитающих. Этот вид насекомых не только прыгает, как поётся в песенке, "коленками назад", у него и ухо оказалось... на колене!

У живых существ различных видов иногда появляются чрезвычайно похожие органы, или они начинают одинаково вести себя. Однако в процессе эволюции эти объекты могут получить совершенно разный облик, и тогда биологи относят это явление к "конвергентной эволюции". Классическим примером подобного сходства являются различные формы крыльев насекомых, птиц и летучих мышей, которые были "изобретены" природой несколько раз.

Один из наиболее удивительных случаев конвергентной эволюции органов слуха описали британские исследователи Бристольского университета из группы, возглавляемой Даниэлем Робертом (Daniel Robert). О кузнечике Copiphora gorgonensis и до этого уже было известно, что его барабанные перепонки расположены на коленях передней пары ног, как это свойственно кузнечикам и сверчкам.

Используя высокое разрешение рентгеновской томографии и лазерный виброметр, команда Роберта обнаружила структуры, удивительно напоминающие внутреннее ухо человека, но в 60-раз меньше (600 микрометров, то есть миллионных долей метра) и устроенные по-другому. Они оказались полноценными аналогами уха человека: с барабанной перепонкой, которая колебания воздуха преобразует в механические вибрации, и устройствами, соответствующими нашему среднему и внутреннему уху, создающими из колебаний нервные импульсы.

Слуховая система этого кузнечика находится слева и справа на передних ногах Фото: Даниэля Роберта

В ухе кузнечика присутствует "слуховой пузырёк" (Auditory Vesicle). По структуре и выполняемым функциям, он соответствует улитке внутреннего уха человека и заполнен жидкостью. Давление на стенки пузырька изменяется под воздействием вибраций барабанной перепонки. Только тогда сенсорные клетки могут регистрировать сигналы, переводить их в нервные импульсы и передавать в центральные нервные узлы, обеспечивающие работу органов слуха.

Однако слышат кузнечики в ультразвуковом диапазоне (лучше всего звуки для привлечения брачного партнёра на частоте в 23 килогерц), что, безусловно, отличает их в этом вопросе от нас с вами и других млекопитающих. Аналогичные уши были найдены исследователями и у ряда других видов колумбийских кузнечиков, которые улавливают ультразвук даже на частоте 150 килогерц.

Ногами кузнечик прыгает и слушает

Как пишут исследователи в журнале "Science", работающий таким образом «микрофон» был известен до этого лишь у млекопитающих. Учитывая то, что ухо кузнечика, несмотря на свой небольшой размер, работает прекрасно, ученые надеются в будущем развивать более эффективные слуховые аппараты, уменьшая их размеры.

Волк поможет раскрыть характер человека

Может ли волк помочь понять природу человека? В научном центре недалеко от Вены этологи исследуют фундаментальные вопросы психики, проводя эксперименты с хищниками. Очень своевременно, потому что волк массово вторгается в Германию.

Курт Котршаль (Kurt Kotrschal) сидит на пеньке и пытается отвечать на вопросы. Однако многочисленные попытки биолога закончить предложение каждый раз прерываются то одним, то другим волком. Они тычутся ему в лицо, лижут или нежно кусают за подбородок. "Волки - наши партнеры в исследованиях, - говорит Котршаль, - и мы вроде бы им нравимся".

Исследовательский центр в Эрнстбрунне

Это чувствует не только Котршаль, но и посетители, которые встречают волков впервые. Некоторые животные осторожничают, похоже, даже боятся, а другие с самого начала удивительно доверчивы. Все, что может заинтересовать: крышки микрофона или красочные полиэтиленовые пакеты, не остается без внимания хвостатых исследователей. Если потерять бдительность, волк вылижет тебе лицо языком. Одно свойственно всем этим хищникам: люди взывают у них безграничное любопытство. И это чувство было всегда взаимным.

Бурные приветствия: кто общается с волками, не должен бояться их длинных языков...

Этолог Котршаль является соучредителем Wolf Science Center в Эрнстбрунне (Ernstbrunn) недалеко от Вены, единственного в мире экспериментального центра научных исследований волков и собак. Около двух дюжин выращенных здесь волков и несколько собак живут на площади в 30000 квадратных метров.

Исследователь Котршаль: волки в научном центре Wolf Science Center не подчиненные, а "равноправные партнеры".

Фредерике Ранге (Friederike Range) выиграла в начале этого года премию для молодых исследователей престижной Американской Психологической Ассоциации.

Ранге с волчицей Юкон: она не потеряла осторожности при общении с хищниками

Несмотря на, казалось бы, интимные отношения с волками, она не потеряла бдительности, общаясь с хищниками: "Я всегда знаю, где волки, чтобы они не могли преподнести мне сюрприз".

Ежедневно проводятся эксперименты, в которых проверяются интеллектуальные и социальные навыки подопытных животных. Фундаментальный вопрос, стоящий за ними, важен также и для людей: что подталкивает млекопитающих к сотрудничеству?

Изучение волков: каждый день испытуемые участвуют в различных экспериментах

Здесь Кристина Майер (Christina Mayer ) и Рита Такакс (Rita Takacs) работают с волчицей Шимой (Shima). Она должна запомнить, что всегда есть формочка, под которой лежит вкусный сыр, а другая всегда пустая.

Собака Болита (Bolita) воспитала много волков и знает, как можно жестко поставить на место своих бывших воспитанников

"Волки отлично подходят для ответа на этот вопрос", - объясняет Котршаль, возглавляющий с 1990 года научно-исследовательскую станцию имени Конрада Лоренца (Konrad-Lorenz Forschungsstelle) в Грюнау (Grünau) - наследник знаменитого этолога.

Нанук - один из альфа-самцов в центре Эрнстбрунн

"Ни одно другое животное, по своей сути и социальной ориентации, не является таким близким к нам, как волк". Оба, как Homo sapiens, так и Canis lupus, коллективные охотники и собиратели. "Оба заботятся о членах своего сообщества, но подозрительны к посторонним и зачастую убийственно жестоки".

Что приводит людей и волков к сотрудничеству?

В исследовании этологи исходили из фундаментальных принципов сосуществования: при каких условиях отдельные лица начинают объединяться? Как они сообщают о своих желаниях и признают желания других? Хотя можно изучать и непосредственно человека, чтобы узнать что-то о его социальном поведении, уточняет Котршаль. "Но таким путём нельзя объяснить истоков таких явлений. Невозможно интерпретировать их у людей, не сравнивая человека с другими видами". Исследователи надеются найти в ближайшие годы ответы на эти вопросы с помощью многочисленных опытов.

Котршаль, который основал в 2010 году вместе с Фредерике Ранге и Софией Вираньи (Zsófia Viranyi) центр WSC, представил новую книгу о тысячелетнем взаимодействии между волком и человеком, пишет spiegel.de. Все фотографии Маркуса Беккера (Markus Becker) и видео также с сайта  SPIEGEL ONLINE.

Говорят животные, давайте прислушаемся!

Новости о том, что слон в корейском зоопарке придумал хитрый способ, чтобы имитировать человеческую речь, недавно привлекла внимание международных средств массовой информации. Для него это почти подвиг: чтобы произносить необычные звуки, гиганту пришлось изгибать свой хобот и вкладывать его обратно в рот. Слон явно делает это, чтобы заставить своих воспитателей обратить на него внимание, как бы говоря: "Я здесь. Послушайте меня".

Ним Чимпски (Nim Chimpsky)

Это большое, разумное существо, произносящее необычные для него звуки, совершенно несвойственные слонам, пошло на шаг дальше, чем Ним Чимпский (Nim Chimpsky), знаменитый шимпанзе, который поразил Карла Сагана, показав: "Освободите меня". Его учили американскому языку жестов, но не слишком успешно (он знал около 120 знаков). Уошо (Washoe) - шимпанзе, воспитывавшаяся в семье, а не в лаборатории, как Ним, усвоила 350 жестов и показала, что может учиться, просто общаясь на этом языке с людьми, не нуждаясь в поощрении за успехи (получение награды замедляло процесс усвоения нового).

Кит-белуха Нок

Слон продвинулся в подражании речи даже на шаг дальше, чем скучающий кит-белуха в Сан-Диего, который так убедительно смог имитировать человеческую речь, велев ныряльщику "выйти" из бассейна, что тот решил, что это его зовут коллеги.

Люди часто замечают, что животные не способны произносить слова человеческим голосом. Однако они "говорят" все время, особенно друг с другом. И проблема состоит не в том, что мы не слышим их или считаем, что их шум раздражает, а в том, что мы, в общем-то, не стараемся слушать животных и отвечать им.

Слоны грохочут, чтобы предупредить других своих сородичей о подходе вооруженных браконьеров ещё за милю. Эмпирические данные об интеллектуальной мощи слонов вынудили ученых приступить к разработке фактического словаря их языка.

Не только грохот, рёв слона, но и курлыканье, трубные звуки, крики, жужжание - всё это имеет конкретный серьёзный смысл. Когда молодых слонов ловят арканом и тянут от их обезумевших матерей, чтобы потом отправить в цирк, то, по сообщениям воспитателей, только что захваченные малыши страдают от ночных кошмаров и кричат во сне.

Собаки скулят и задыхаются - им плохо

Такие способности характерны не только для слонов. Исследования показывают, что собаки тоже обращают пристальное внимание на тех, кто одомашнил их и от кого зависит возможность получить еду или глоток воды. Они знают, в среднем, 200 человеческих слов, но не могут сказать ни одного. Собаки скулят, когда хозяева слишком сильно дёргают их поводок только за то, что те остановились, чтобы понюхать что-то интересное, или задыхаются, как рыба, насаженная на крючок - действия, которые должны заставить нас понять, что им плохо.

Кошка увидела птичку (Яндекс Фотки)

Любой, у кого жила кошка, точно знает разницу между сигналом: "Встаньте с кровати - я хочу позавтракать",  "бормотанием", что она видит птичку, и жалобным воплем, что бедняжке встали на лапку или на хвост.

То, что для нас звучит как щелчки и свист, на самом деле является, согласно недавнему исследованию, сложным и изощренным языком дельфинов. Так инженер-акустик Джек Кэссевиц (Jack Kassewitz) заявил: "Я уверен, что дельфины хотели бы иметь возможность говорить с нами, хотя бы для самосохранения".

Вороны общаются жестами

Вороны не только общаются друг с другом, наблюдатели обнаружили также, что эти интеллектуальные птицы используют свои клювы и крылья для активной жестикуляции. Почему это важно? Прежде чем научиться говорить, наши младенцы тоже используют жесты – это важный предшественник умения высказаться. В дикой природе кроме приматов и ворон исследователи ни у одного животного жестикуляции не видели.

При одном исследовании ученые обнаружили, что дикие попугаи используют уникальные крики - что-то вроде имён для своих детей, которые затем мгновенно распознают все остальные. Услышав такое имя, другие сородичи могут различить пол попугая, а также супруга и семью, к которой птица принадлежит, точно так же, как мы можем понять, когда кто-то зовет "миссис Джон Смит".

Доктор Марк Бекофф с белыми волками

Голоса животных и птиц являются не менее реальными, чем наши собственные. Отчаянный вопль быка от нанесенного ножевого ранения во время корриды говорит о ничуть не меньших мучениях, чем крик человека, раненого в переулке.

Доктор Марк Бекофф (Dr. Marc Bekoff), профессор эволюционной биологии, умоляет нас признать разум животных. Мы должны согласиться с тем, что у них есть активные мысли, чувства и голоса, и быть их опекунами в человеческом мире, где над их интересами постоянно доминируют наши собственные.

Экзотические кошки играют на планшетах

Кошка Жоффруа

Количество айпадов на душу кошачьего населения в развитых странах растёт. Каждый уважающий себя владелец устанавливает игры для развлечения своих любимцев. Такие отзывы, как этот: "Мой умный кот полностью загипнотизирован, когда играет в любимые игры для кошек на ipad, он просто очарован быстро движущимися объектами, пролетающими по экрану", - есть на множестве форумов для поклонников домашних кисок.

Наверное, поэтому и были разработаны Ipad-игры для кошек и котят. Конечно же, они предназначены для развлечения наших Мурок и Васек, простите,  их Молли и Тиггеров. Однако в "Опекунском Центре" (Conservators' Center), расположенном в Мебейне (Mebane) - Северная Каролина, США, - решили узнать, заинтересует ли популярные игры на айпад экзотических кошек. Будут ли они с таким же воодушевлением гоняться за виртуальной мышью, как их домашние родственники?

Кошка-рыболов

На этот животрепещущий вопрос ответ был получен очень быстро. Достаточно было лишь поднести планшет и включить игру, как животные тут же приступали к поимке весёлых движущихся фигурок. Вовсе не обязательно мышек или рыбок: это могли быть и просто цветовые пятна, и символические изображения совершенно им незнакомых объектов. Для сотрудников было неожиданностью, что все кошки центра были в восторге от игры и с удовольствием развлекались, тыча лапами и носом в планшеты. Оказывается, большие кошки столь же легко осваивают айпад, как и домашние, а играть они любят ничуть не меньше.

"Опекунский Центр" прилагает все усилия, чтобы найти творческие ресурсы для внесения разнообразия в жизнь своих больших кошек. Миссией некоммерческого учреждения является сохранение исчезающих видов, спасение дикой природы, поощрения ответственного разведения в неволе отдельных видов, а также предоставление образовательных программ и их поддержку во всем мире, пишет petside.com.

Полюбуйтесь коротким новым видео, выложенным на YouTube Jashmenn. Понаблюдайте за большими кошками, играющими на планшете, как маленькие котята. На видео представлены львы и тигры, сервалы и каракал.

Фигаро изготавливает и применяет инструменты

Биологи Венского университета Алиса Ауэршперг (Alice Auersperg) и Биргит Сабо (Birgit Szabo) и профессор Алекс Кейселник (Alex Kacelnik) из Оксфордского университета опубликовали в Current Biology сообщение, что Фигаро сам делает и использует для добычи пищи  орудия из древесины.

Для исследователей оказалось сенсацией, что какаду, во-первых, использовал приспособление (они этого никогда не делали), а во-вторых, сумел сам его изготовить. Наиболее важным наблюдением было то, что Фигаро, после того как сделал своё первое орудие, – он потратил на это 25 минут - впоследствии знал, что нужно было делать и работал значительно быстрее: на вторую попытку птица затратила всего 5 минут.

Какаду Фигаро делает орудие из веточки Фото: Алисы Ауэршперг

Началось всё с камушка, которым попугай просто играл: сам просовывал его сквозь прутья, а потом доставал подобранной палочкой. Исследователи заметили это и предложили ему вместо камня орех. Тут Фигаро палочки не помогли, и он применил свою недюжинную смекалку: отколол клювом щепку от деревянной балки и начал ею доставать вожделенное лакомство. Из девяти попыток какаду в восьми применил новое орудие, причём, когда щепка не подошла по размеру, укоротил её и обкусал лишнее по бокам.

Фигаро достаёт орех с помощью палочки Фото: Алисы Ауэршперг

"Фигаро делал для каждого вновь помещённого ореха новый инструмент, и каждый раз успешно", - говорят с гордостью исследователи. "Гоффини хотят все изучить, как правило, хорошо решают технические задачи и имеют большой мозг. Но они, скорее всего, инструменты в дикой природе не используют. До сих пор Фигаро - единственный попугай этого вида, у кого мы можем наблюдать такое поведение", - уточняет Биргит Сабо. К тому же, соседка по клетке тоже начала отделять от балки щепки и просовывать их сквозь прутья. Это наблюдение показывает, что изготовлять инструменты самостоятельно могут научиться и те, чей мозг ранее таких заданий не выполнял, а какаду, возможно, способны к обучению на примере действий своих товарищей.

Какаду Фигаро находит способ, добраться до ореха: он сам делает инструмент © Фото: APA / Венский университет

"Познавательную деятельность пока еще трудно идентифицировать. Фигаро и его предшественница Бетти помогают заполнить пробелы в наших знаниях о развитии интеллекта", - поясняет Кейселник, который участвовал в исследованиях известной новокаледонской вороны Бетти. Она сгибала крючок из куска провода, чтобы выудить корм из трубки, и удивила этим экспертов несколько лет назад. Хотя новокаледонские вороны используют инструменты и в дикой природе, этот случай всё ещё считается замечательным примером индивидуального творчества и инновационных способностей, пишет news.at.

«В течение долгого времени такие таланты приписывали только нашим ближайшим родственникам, человекообразным обезьянам. Между тем, есть также примеры использования инструмента у обезьян капуцинов, ворон и даже некоторых беспозвоночных ", - отметила Ауершперг.

Эксклюзивный клуб животных, создающих и использующих инструменты, все больше и больше разрастается, поэтому ученые заинтересовались вопросом о роли интеллекта, культуры и экологии в проявлении таких навыков.

"Я признаюсь вам, что нам до сих пор трудно понять когнитивные процессы, необходимые для такого поведения. Фигаро и его предшественница Бетти могли бы помочь понять многие аспекты тайны эволюции интеллекта", сделал вывод Кейселник.

Все они заговорили по-человечески

Азиатский слон Косик "разговаривает" на корейском языке

Не только кит-белуха Нок прославился своим умением воспроизводить необычные звуки, напоминающие разговор людей. Самые разные звери и птицы способны повторять за нами слова и целые предложения, в том числе тюлени и даже самые крупные наземные млекопитающие - слоны, в интеллекте которых, впрочем, учёные давно уже не сомневаются.

Одним из самых необычных подражателей человеческой речи в животном мире является Косик (Kosik), азиатский слон, живущий в Южной Корее. Используя свой хобот, он может, как и все слоны, издавать звуки и освоил произношение на корейском языке восьми слов, таких как «да», «нет», «сидеть», «хорошо», «лежать». Но он, как подозревают исследователи, не в состоянии понять смысл этих слов.

Тюлени и морские котики тоже являются превосходными имитаторами. В начале 1970-х годов супруги из США, Джордж и Элис Сволэу (George, Alice Swallow), наткнулись на берегу в Новой Англии, штат Мэн, на сироту тюленя и взяли его домой.

Четыре месяца они растили малыша в садовом пруду, назвав его Гувером (Hoover - пылесос), так как он съедал много скумбрии. В тот момент, когда его передавали Аквариуму Новой Англии (New England Aquarium), Гувер был уже опытным имитатором и демонстрировал своё незаурядное подражание речилюдей. Он многие фразы говорил ясно и отчетливо в том числе "Привет!" (hello there), "Как дела?" (how are ya?), "Убирайся отсюда!" (get outta here), "Гувер" (Hoover) и "Спускайся!" (get down). Самым удивительным для его воспитателей было то, что он произносил эти выражения с явным бостонским акцентом. 

Доктор Винсент Яник (Vincent Janik), специалист в области коммуникации животных из Университета в Сент-Эндрюсе (St Andrews University), научил серых тюленей по команде рычать, скулить и копировать шумы, чего они в своей обычной жизни не делают. "Тюлени - удивительные животные, и когда вы слушаете в записи голос Гувера, вы можете разобрать очень отчётливо произнесённые слова", - пояснил он.Морской биолог Питер Таяк (Peter Tyack), также из университета Сент-Эндрюс в Шотландии, считает, что имитация речи у белухи Нока была менее точна, чем у Гувера.

 

Морские млекопитающие отличные имитаторы

Почему морские млекопитающие начинают подражать человеческому голосу не выяснено. Доктор Яник предполагает, что у тюленей - так же, как у птиц и некоторых китов - это является одной из брачных стратегий. Имитация речи может быть побочным эффектом их способности подражать друг другу, предположил биолог Таяк. Например, дельфины иногда копируют свист друг друга, и горбатые киты учат песни своих сородичей. Он добавил, что Нок или Гувер вряд ли понимали человеческие слова, звуки которых они произносили, пишет news.nationalgeographic.com.

Серьёзные исследования, насколько это предположение верно, не проводились, но учёным по-прежнему не хочется признавать, что животные могут осознанно воспроизводить человеческую речь. Интересно, почему?

Белуха имитирует человеческие голоса

Кит-белуха Нок

Впервые американские этологи - учёные, исследующие поведение животных, вместе с морскими биологами опубликовали 30 лет назад сделанные записи, показывающие, что кит-белуха мог имитировать человеческий голос, хотя они "говорят", как правило, совершенно не так, как люди. Белуха (Delphinapterus leucas) является млекопитающим и относится к подотряду зубатых китов (семейство нарваловых).

Исследователи научной группы Сэма Риджуэя (Sam Ridgway) - "Национальный фонд морских млекопитающих" - сообщают об этом в Current Biology. Исходя из открытия этой способности китов, учёные предполагают, что животному пришлось самому сильно изменить и приспособить свой способ издавать звуки, чтобы они походили на человеческие.

Нок прожил в бассейне "Национального фонда морских млекопитающих" 30 лет

Впервые на способности белухи или белого кита по имени Нок (Noc) исследователи обратили внимание в 1984 году, когда они обнаружили в бассейне необычные звуки китов и дельфинов. Казалось, что говорят двое, а слушатели просто не могут понять их беседу, так как между ними большое расстояние.

В конце концов, определили, что необычные звуки может издавать белуха Нок: это произошло, когда один из ныряльщиков всплыл из бассейна и спросил своих коллег, кто ему только что приказал выходить. Нок в это время был поблизости. Он жил с другими дельфинами и белухами и часто бывал рядом с людьми.

Белуха Нок имитирует человеческие голоса

Действительно, и ранее поступали сообщения о китах, чьи звуки напоминали человеческую речь, но впервые команде Сэма Риджуэя удалось доказать это необычное явление благодаря недавно опубликованным записям. Для этого исследователи записали их голоса в диапазонах частот, которые ниже на несколько октав обычных песен китов и гораздо ближе к голосам людей. "Эти записи были похожи уже не на типичные шумы китов, а значительно больше на звуки, издаваемые людьми. То, что мы там слышали, явно могло послужить примером для изучения способности белухи издавать звуки, знакомые Ноку, очевидно, по общению с воспитателями и дайверами".

Это достижение животного, объясняют исследователи, тем более удивительно, что киты обычно "разговаривают с помощью носового тракта, а не гортанью, как это делают люди. "Чтобы издавать звуки, воспринимаемые как человеческий голос, Нок должен был изменить давление в носовом тракте, приспосабливая одновременно мускулы и раздувая вестибулярные мешки в своём дыхале. Короче, это была не такая простая задача".

Нок прожил 30 лет в научно-исследовательском бассейне фонда, но к сожалению умер пять лет назад, так что новые исследования его вокальных выступлений уже проводить невозможно, пишет grenzwissenschaft-aktuell .