Коммуникация под водой — непростая задача.
Свет и запахи распространяются плохо, поэтому зрение и обоняние затруднены.
Но звук в воде распространяется в четыре раза быстрее, чем в воздухе,
так что в этой темноте
морские млекопитающие часто общаются при помощи голосовых сигналов.
Поэтому океан полон разнообразных звуков.
Щелчки,
пульсация,
свист,
скрежет,
гул,
рёв,
трели — и это далеко не все звуки.
Но наиболее яркая часть этой подводной симфонии —
затейливые мелодии, или песни, в исполнении крупнейших в мире животных —
китов.
Песни китов представляют собой одну из сложнейших систем коммуникации
в царстве животных.
Лишь немногие представители этого отряда способны петь:
голубые киты,
финвалы,
полярные киты,
малые полосатики
и, конечно же, горбатые киты.
Все они относятся к усатым китам,
имеющим щетинистые пластины вместо зубов для ловли добычи.
В то же время зубатые киты пользуются эхолокацией.
Они и прочие представители усатых китов
используют для общения звуки, такие как рокот или свист,
но их сигналы не так сложны, как песни.
Так как они это делают?
У наземных млекопитающих вроде нас звук порождается воздухом, который на выдохе
проходит через голосовые связки, вызывая их колебания.
У беззубых китов есть U-образная тканевая складка между лёгкими
и большими органами для набора воздуха — гортанными мешками.
Мы не знаем этого наверняка,
так как совершенно невозможно наблюдать работу внутренних органов
поющего кита,
но мы предполагаем, что когда кит поёт,
мышечные сокращения в его гортани и груди
направляют воздух из лёгких через U-образную складку в гортанные мешки,
вызывая её колебания.
Получившийся звук резонирует в мешках, подобно пению хора в стенах собора,
делая звук достаточно громким, чтобы распространить его на тысячи километров.
Китам не нужно выдыхать, чтобы петь.
Вместо этого, воздух повторно направляется в их лёгкие,
порождая звук снова.
Одна из причин пленительности песен китов — их структура.
Из ворчания, вскриков, щебета получаются фразы.
Повторяющиеся фразы образуют мотивы.
Многочисленные мотивы, повторяющиеся в определённом порядке, создают песню.
Эта иерархическая структура — своего рода грамматика.
Длительность их песен бывает самой разной,
и киты могут повторять их раз за разом.
На одной из записей песня горбатого кита длилась 22 часа.
Но зачем они это делают?
Точная цель ещё не ясна, но мы можем догадываться.
Так как поющие особи — самцы, и поют они в основном во время брачного периода,
можно полагать, что назначение их песен — привлекать самок.
Возможно, они обозначают территорию, отпугивая других самцов.
Ежегодно киты возвращаются на те же территории для кормления и спаривания,
и у каждой отдельной популяции есть своя песня.
Постепенно песни меняются, элементы добавляются, преобразуются или опускаются.
Когда самцы из разных популяций питаются в пределах слышимости друг друга,
они часто обмениваются фразами,
возможно, потому что новые песни более привлекательны для самок.
Это один из самых простых примеров культурной трансмиссии,
в ходе которой приобретённые навыки передаются между неродственными особями
одного вида.
Мы можем подслушать пение китов, используя подводные микрофоны,
которые называются гидрофонами.
С ними можно проследить за китами
даже при отсутствии визуального контакта или генетических образцов.
Например, учёные смогли обнаружить
популяции неуловимых голубых китов по всему миру благодаря их песням.
Но в результате человеческой деятельности растёт шумовое загрязнение океана.
Морская навигация,
военные гидролокаторы,
подводное строительство
и нефтегазовая сейсморазведка становятся всё более частыми явлениями,
что может мешать общению китов.
Киты будут избегать основных территорий кормления и спаривания,
если шум, создаваемый человеком, станет слишком громким.
Было замечено, что горбатые киты перестают петь
при наличии шума в радиусе 200 километров.
Ограничение деятельности человека в районах миграции
и в других критических местах обитания китов,
а также снижение шумового загрязнения в океане
помогут обеспечить дальнейшее выживание китов.
Если киты всё так же смогут петь, а мы — слушать их,
возможно, однажды мы сможем понять, о чём же они говорят.