Учёные выяснили, из каких восьми «нот» состоит пение всех птиц мира
Каждая птица как будто поёт что-то своё — недаром по одному голосу опытный человек легко отличит одну певчую птицу от другой. Но новое исследование говорит: разнообразие это обманчиво. Учёные из Франции проанализировали тысячи птичьих песен и обнаружили, что весь этот звуковой мир построен всего из восьми базовых акустических мотивов.
Пение птицы — один из главных инструментов выживания и размножения. С его помощью птицы привлекают партнёров, отстаивают территорию и разбираются с соперниками, даже не вступая в физический контакт. Чтобы справляться с этими задачами, звук должен одновременно нести полезную информацию и хорошо распространяться в конкретной среде — будь то плотный тропический лес, где сигнал легко теряется в листве, или открытая степь, где он разносится далеко и без помех.
Несмотря на то, что использование пения у отдельных видов изучено достаточно подробно, у учёных долгое время не было единой модели, которая объясняла бы, почему птичье пение устроено именно так и почему оно так сильно меняется от региона к региону. Команда исследователей из Франции решила закрыть этот пробел и разобраться, что на самом деле стоит за глобальным разнообразием птичьих голосов — эволюция, физика звука или совокупность обоих факторов.
Как проходило исследование
Авторы работы собрали записи более 116 тысяч птичьих песен, принадлежащих 3160 видам птиц со всего мира и собранных в рамках проектов гражданской науки. Для анализа выбрали воробьинообразных: эта группа занимает почти все наземные местообитания на планете, включает более 6 тысяч видов и составляет свыше 60% всех птиц Земли.
Вместо того чтобы сводить песни к простым показателям вроде средней высоты тона, как делали в более ранних работах, исследователи проанализировали саму структуру звука: как быстро и как часто меняется высота тона в песне, есть ли в ней повторяющиеся элементы, насколько плотно они чередуются. Это позволило сравнивать песни разных видов не на слух, а по общему звуковому узору — и уже на основе этих почерков искать закономерности.
В итоге учёные выделили восемь базовых акустических мотивов:
- Три вида трелей с разной скоростью. Трель — это когда птица быстро повторяет один и тот же звук или короткую фразу подряд, будто дробь. Разница между тремя видами именно в скорости: от размеренного повторения до почти пулемётной очереди звуков.
- Три вида свиста с разной модуляцией высоты тона. Свистом называют чистую протяжную ноту, которую птица издаёт без повторов и дробей. А разница между ними в том, как они звучат: первые — ровные, на одной высоте от начала до конца, вторые плавно съезжают вверх или вниз, как сирена, а третьи будто гуляют — то повышаются, то понижаются в пределах одного и того же протяжного звука.
- Атональные хаотичные ноты — резкие, скрипучие или шумовые звуки без чёткой мелодии и определённой высоты тона: что-то среднее между щебетом и шорохом, где сложно выделить конкретную ноту.
- Гармонические стопки — звуки, в которых одновременно звучит сразу несколько тонов, наложенных друг на друга, как аккорд. За счёт этого голос птицы получается более плотным и объёмным, чем при одиночной ноте.
Яркие певчие птицы оказались под большей угрозой исчезновения, чем их невзрачные сородичи
Что выяснили учёные
Большинство песен сочетают от двух до восьми мотивов одновременно, подобно тому, как слова складываются в фразу. При этом у 65,3% видов один мотив доминирует и звучит более чем в 80% песен, а оставшиеся 34,7% видов используют более сбалансированный набор звуков, из-за чего их пение звучит разнообразнее.
Сопоставив распределение мотивов с образом жизни птиц и физикой распространения звука в разных средах, исследователи обнаружили чёткие закономерности.
Виды, которым нужно докричаться до соседей на большом расстоянии, чаще используют плоские свистки и медленные трели — такие звуки меньше искажаются, проходя через заросли. Птицы, общающиеся на близкой дистанции, наоборот, позволяют себе более сложные и быстрые конструкции — гармонические последовательности и сверхбыстрые трели.
Похожая картина проявилась и в разрезе климатических зон: в густых влажных тропических лесах преобладают простые, устойчивые к искажению звуки, а в умеренных широтах — более сложные и уязвимые для искажения мотивы, что учёные связывают с более плотным расселением птиц и жёстким половым отбором в короткий сезон размножения.
Почему это важно
Главная ценность работы в том, что она даёт исследователям общий инструмент для проверки более широких гипотез о том, как формируется коммуникация животных в целом. Раньше подобные идеи — например, о том, что среда обитания диктует сложность сигнала, — проверяли на отдельных группах видов или в отдельных регионах. Теперь с помощью единой системы из восьми мотивов такие гипотезы можно тестировать сразу в глобальном масштабе, сравнивая виды и континенты между собой.
Исследование помогает и рядовым любителям птиц: понимание того, что пение любого вида раскладывается на конечный набор узнаваемых элементов, может изменить сам подход к слушанию. По сочетанию всего нескольких «нот» бёрдвотчеры смогут точнее опознавать не только вид, но и его образ жизни, ареал и стратегию размножения.
Авторы работы признают ограничения: исследование охватывает не все виды птиц, а использование открытых баз данных гражданской науки иногда приводит к ошибкам в определении вида на записи. Тем не менее предложенная модель — первая попытка описать глобальное разнообразие птичьего пения единым языком, а не набором разрозненных локальных наблюдений, как это было раньше.
Проект, о котором рассказали французские учёные, охватил тысячи видов, но даже такая масштабная работа не отменяет того, что о некоторых птицах мы порой не слышим ничего годами. Иногда пернатые и вовсе пропадают из поля зрения учёных на десятилетия, а потом неожиданно находятся снова. Так, в 2025 году сразу пять видов птиц, которых не видели больше десяти лет, вновь попали в объектив исследователей — подробнее об этом читайте в нашем материале.
Подпишитесь на «Рамблер» в Max! Будем на связи вопреки блокировкам и сбоям.