Как дельфины издают и слышат звуки

У дельфинов нет голосовых связок в привычном понимании. Чтобы издать звук под водой, животное пропускает воздух через специальные воздушные мешки, расположенные прямо под дыхалом на макушке головы. Внутри этих полостей находятся плотные мышечные складки, называемые звуковыми губами. Проходящий сквозь них воздух вызывает вибрацию тканей, рождая свист, щелканье или скрип. При этом дельфин оставляет дыхало плотно закрытым и использует один и тот же запас воздуха многократно, перегоняя его из одного мешка в другой.

В лобной части головы дельфина находится крупная жировая подушка — мелон. Она работает как акустическая линза, собирая звуковые волны в направленный пучок и отправляя их вперед в толщу воды. Вода проводит звук примерно в четыре с половиной раза быстрее воздуха, со скоростью около 1500 метров в секунду, поэтому сигналы дельфинов преодолевают огромные расстояния почти мгновенно.

Ушных раковин у дельфинов снаружи нет, ведь они создавали бы лишнее сопротивление при скоростном плавании. Звуковые колебания из воды улавливает нижняя челюсть животного. Внутри челюстной кости пролегает канал с особой жировой тканью, по которому вибрация без потерь передается прямо к внутреннему уху и слуховому нерву.

Три главных типа звуковых сигналов

Звуковой репертуар стаи делится на четкие категории в зависимости от частоты и назначения волн.

Свисты и личные имена

Свист служит дельфинам для общения на расстоянии. Это звуки в диапазоне от 3 до 25 килогерц, которые слышит человеческое ухо. Морские биологи выяснили, что в первый год жизни каждый дельфиненок вырабатывает уникальный звуковой сигнал. Это индивидуальный свист-автограф, остающийся неизменным десятилетиями.

Когда группа дельфинов распадается во время охоты или путешествия, они начинают воспроизводить чужие свисты, буквально окликая потерявшихся сородичей по имени. Если член стаи слышит свой свист-автограф, он откликается собственным звуком, сообщая точные координаты своего нахождения.

Импульсные щелчки

Щелчки представляют собой сверхкороткие звуковые всплески высокой частоты, доходящие до 150 килогерц. Дельфины генерируют целые серии таких щелчков за доли секунды. В основном эти звуки задействованы в эхолокации. Посылая импульсы вперед, животное считывает отраженное от рыбы, скалы или дна эхо, создавая в мозгу объемную звуковую картину окружающего пространства.

Пакетные звуки

К пакетным сигналам относятся серии быстрых эмоциональных звуков, которые наблюдатели часто описывают как лай, хлопки, скрип двери, визг или мяуканье. Дельфины издают их при близком контакте. Такие звуки выражают угрозу, возбуждение перед охотой или мирное игровое настроение во время резвления молодых особей.

Язык тела и прикосновения

Акустические сигналы всегда дополняются физическими действиями. Под водой видимость бывает ограниченной, но вблизи дельфины внимательно следят за жестами сородичей.

  • Удар хвостом или всем телом о поверхность воды производит резкий хлопок, предупреждая стаю об опасности или призывая сородичей срочно собраться вместе.
  • Щелканье челюстями на близком расстоянии выражает открытую агрессию, раздражение или попытку отстоять лидерство при встрече с соперником.
  • Поглаживание грудными плавниками снижает уровень стресса в стае и служит знаком дружбы или примирения после мелких стычек.
  • Синхронное плавание бок о бок помогает самцам формировать прочные союзы для совместной охоты и защиты территории от чужаков.

Как ученые расшифровывают сигналы дельфинов

Исследования дельфиньего языка начались в середине двадцатого века, когда появились подводные микрофоны — гидрофоны. Первые исследователи предполагали найти в свисте дельфинов полноценный человеческий синтаксис с глаголами и существительными. Позже ученые выяснили устройство сигналов глубже.

Современные биологи используют компьютерные алгоритмы и спектрограммы. Спектрограмма переводит звук в график, показывая, как меняется частота волны во времени. Выяснилось, что дельфины способны комбинировать отдельные акустические элементы в повторяющиеся блоки. Однако язык дельфинов устроен принципиально иначе, чем человеческая речь. Это система передачи эмоциональных состояний, намерений, координат и опознавательных знаков стаи.

Частые вопросы

Понимают ли друг друга дельфины разных видов?

У каждого вида дельфинов собственный набор частот и звуковых шаблонов. Афалины и косатки используют разные диалекты и структуру сигналов. При совместной охоте разные виды могут считывать общие сигналы тревоги или направления движения, но тонкие нюансы видовых свистов им недоступны.

Зачем дельфины выпрыгивают из воды во время общения?

Высокие прыжки с падением на бок создают мощную звуковую волну, распространяющуюся под водой на километры. Этот визуальный и звуковой маяк помогает отстающим особям ориентироваться на местности при переходе группы на новое пастбище.

Различаются ли диалекты дельфинов из разных морей?

Да, популяции афалин из Черного моря, Атлантического океана и Тихого океана имеют заметные отличия в тональности и продолжительности свистов. Это географические диалекты, формирующиеся внутри замкнутых сообществ.

Используют ли дельфины пузыри воздуха для общения?

Дельфины выпускают кольца или завесы из пузырьков воздуха через дыхало. В общении плотное облако пузырей перед носом сородича часто демонстрирует угрозу или крайнюю степень возбуждения.