Малювальник звуків дозволив побачити репліки дельфінів
Можна сперечатися: чи правомірно називати дельфінню систему комунікації повноцінною мовою. Але ясно, що тут на нас чекає чимало відкриттів. Чому ж люди за довгі роки так і не склали словника дельфінів? Може, тому, що досі ми присушувалися до своїх менших братів, а треба було на їхні звуки просто… дивитися?
Нехай дельфіни і не розумні в тій мірі, як розумна людина, – це все ж таки тямущі створіння, зрозуміти яких повною мірою нам ще належить. Вченим відомо, що дельфіни називають один одного за іменами, що вони мають досить складну систему комунікації і навіть навчають своїх дитинчат використання знарядь праці.
Щоправда, є протилежний погляд: мовляв, дельфіни насправді відверто дурні. Але ми дотримуватимемося більш оптимістичного погляду.
Кілька років тому дослідник дельфінів Джек Кассевіц та його дружина Донна заснували у Флориді некомерційну організацію Global Heart.
Ця організація запустила великий проект вивчення інтелектуальних здібностей і мови дельфінів — SpeakDolphin.
Джек записує сигнали, що видаються дельфінами у найрізноманітніших ситуаціях. Він шукає закономірності.
Можливо, важливим кроком на цьому шляху виявиться оригінальна технологія перетворення звуку на картинки.
Нещодавно Кассевіц домовився з британським інженером-акустиком Джоном Стюартом Рейдом (John Stuart Reid) про використання для розшифрування сигналів дельфінів незвичайного приладу CymaScope.
Випускає його заснована Рейдом компанія Sonic Age America. Як запевняє винахідник, даний прилад є єдиним у світі серійним апаратом, здатним візуалізувати звукове поле.
Потрібно пояснити, що, з погляду Джона, звук, що поширюється, слід розглядати не простояк хвилі, а як «голографічний» міхур, що розширюється.
З голографією тут аналогія така: кожна молекула повітря, до якої дійшли коливання, сама є джерелом хвиль і містить всю інформацію про звук.
Тобто, помістивши мікрофон у цю точку, можна відновити повну просторову картину поширення звукових коливань.
Для звуків із частотою 20 Гц – 20 кГц цей голографічний міхур має приблизно сферичну форму, а на більш високих частотах перетворюється на конус чи промінь звукового «прожектора», з якого дельфіни виявляють об'єкти у питній воді.
Причому мову цей дельфіни сприймають не так, як ми. Вони швидше бачать його слова як картинки, так само як розглядають предмети у каламутній воді завдяки своїй ехолокації, вважає американський біолог.
Ось щоб побачити ці картинки-слова, і потрібний CymaScope.
У його основі — тонка мембрана, в якій коливання збуджуються за допомогою звукового випромінювача (на нього подається будь-який запис, що цікавить вчених).
Апарат має цілу систему усунення резонансних перешкод. При виготовленні пристрою на мембрану подають серію звукових частот, а вбудовані в апарат акселерометри вимірюють відгук. Потім індивідуальний цифровий фільтр конкретного екземпляра CymaScope налаштовується так, щоб пригнічувати резонансні піки.
Таким чином, відзначає творець апарату, на зображенні з камери, встановленої над мембраною, проявляється звукове поле. Воно дуже близьке до того, що є у природних умовах.
Ці картинки називаються "Сімагліфи" (CymaGlyphs).
Вони, як запевняє британський дослідник, досить точно відбивають розподіл енергії звукових коливань у просторі. А значить, стосовно дельфінів можуть служити чим-то на кшталт поперечних розрізів їх звукових променів.
Раніше біологи вивчали свисти дельфінів у одному вимірі – просто будували амплітудно-частотні характеристики. Тепер же вперше, радіє Кассевиць, ми можемо подивитись на розмови дельфінів «в обсязі».
Джек запланував серію дослідів із дельфінами. Він має намір за допомогою високоточної апаратури записати звуки, які видають дельфіни, стикаючись з різними об'єктами і обговорюючи ці об'єкти з родичами.
Перші експерименти вже дали результати – вчені виявили візуальну відмінність у звуках, що видаються дорослими дельфінами та дитинчатами.
Але це лише початок довгої роботи: аналізуючи візуальні образи звуків, Кассевиц має намір ні багато ні мало розібратися з базовою лексикою дельфінів.
Рейд порівняв це завдання з розшифровкою єгипетських ієрогліфів, а сімагліфи – з розетським каменем, що дозволило Шампольону розгадати нарешті стародавні письмена.
Але кінцева мета цього проекту набагато вражаюча, ніж відкриття, що дозволило колись перекласти ієрогліфи стародавнього Єгипту. Джек розраховує навчитися буквально розмовляти з дельфінами їхньою мовою.
Вийде чи ні – сама спроба вже заслуговує на повагу. І тут американець дуже розраховує на британський винахід. Ну а Джон, у свою чергу, упевнений, що CymaScope стане в нагоді не тільки для розмови з дельфінами.
З допомогою цього апарату можна аналізувати музичні твори. Він може допомогти медикам у терапії при порушенні мови та слуху, оскільки дає пацієнтам візуальний зворотний зв'язок, що дозволяє побачити, чи коректно вимовляється те чи інше слово. CymaScope стане в нагоді і фізикам, оскільки здатний працювати наочною моделлю цілого ряду хвильових процесів, що протікають як на молекулярному рівні, так іу масштабі цілого Всесвіту.
Ну і в розумінні мови тварин цей апарат здатний стати гарною підмогою, оскільки розкриває у давно відомих звуках додатковий вимір.