Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность
Шрифт:
Своим появлением вызвавшая столько споров статья была обязана холодной войне. Создавая систему обнаружения советских подлодок, ВМС США разместили в Тихом и Атлантическом океанах цепи подводных гидроакустических станций. Эта гидроакустическая сеть, известная как SOSUS (Sound Surveillance System), улавливала огромный вал океанских шумов. Какие-то имели явное биологическое происхождение. Другие озадачивали. Один особенно загадочный звук представлял собой повторяющийся монотонный гул с очень низкой частотой в 20 Гц – на октаву ниже последней клавиши стандартного фортепиано[178]. При этом он был настолько громким, что животное, по мнению специалистов, такой шум производить никак не могло. Тогда что? Военная техника? Подводная тектоническая активность? Волны, бьющиеся о какой-то далекий берег? Ответ был получен, только когда научно-техническая разведка ВМФ, принявшись отслеживать источник звука,
Человеческий слух сходит на нет примерно в районе 20 Гц. Все частоты ниже этой отметки называются инфразвуком. Мы его обычно не слышим, если только он не будет очень громким{576}. Инфразвук способен преодолевать гигантские расстояния, особенно в воде[179]. Зная, что финвалы тоже издают инфразвук, Пейн, к собственному изумлению, вычислил, что их сигналы гипотетически могут преодолевать расстояние в 21 000 км{577}. Это больше, чем ширина любого океана. Публикуя результаты своих вычислений в соавторстве с океанографом Дугласом Уэббом, Пейн предположил, что самые большие киты планеты «судя по всему, находятся в постоянном акустическом контакте друг с другом, протягивая эту эфемерную связь через относительно огромное пространство целых океанов». Реакция была разгромной. Ведущие специалисты по китам называли его статью чистым вымыслом. Коллеги намекали, что в кулуарах обсуждают, не спятил ли он. «В такие расстояния люди просто отказываются верить», – делится со мной Пейн.
Среди тех, кто не принял работу Пейна в штыки, был Крис Кларк. Кларка, молодого инженера-акустика и бывшего мальчика-хориста, Роджер и Кейти Пейн взяли звукоинженером в свою аргентинскую экспедицию 1972 г., целью которой было изучение южных китов. Поездка вышла чудесной и во многом определила его дальнейший жизненный путь. В прибрежном лагере под созвездием Южного Креста, где вокруг смешно ковыляли пингвины, а в небе кружили альбатросы, Кларк начал слушать китов. Погружая в воду гидрофон, чтобы перехватывать их песни, он придумал, как определять, какой особи какие из них принадлежат. Затем он принялся составлять фонотеки китовых сигналов, записывая их по всему миру, от Аргентины до Арктики. И все это время ему не давала покоя идея Пейна о беседах гигантских китов через целые океаны.
В 1990-е гг., когда холодная война закончилась и угроза со стороны советских подлодок отступила, ВМС предоставили Кларку и другим специалистам доступ к сделанным в реальном времени записям с гидрофонов системы SOSUS. И тогда Кларк увидел среди спектрограмм (кривых, графически отображающих перехваченные SOSUS звуки) безошибочно угадывающуюся песню синего кита{578}. В первый же день Кларк осознал, что только на одной станции системы SOSUS было собрано больше сигналов синих китов, чем описано до тех пор во всей научной литературе{579}. Океан полнился их песнями, которые передавались на гигантские расстояния. По подсчетам Кларка, один из китов находился в 2400 км от станции, которая перехватила его зов. Микрофон, установленный в районе Бермуд, фиксировал голоса китов, поющих у берегов Ирландии. «Я подумал: "Роджер был прав", – говорит Кларк. – Песню синего кита действительно физически возможно принять на другом краю океана». Для аналитиков ВМС эти звуки были частью привычной рабочей картины, побочными шумами, которые полагалось отмечать на спектрограмме и тут же о них забывать. Для Кларка же они стали сражающим наповал откровением.
Однако, хотя песни синих китов и финвалов определенно преодолевают океаны, никто не знает, действительно ли киты общаются на таком расстоянии. Вполне вероятно, что они просто очень громко сигналят тем, кто рядом, а звук сам по себе уходит в дальние дали. Но Кларк заметил, что они повторяют одни и те же ноты, снова и снова, через очень четкие интервалы. Поющий кит умолкает, всплыв наверх, чтобы вдохнуть, но, погружаясь, продолжает с той ноты, которая должна была идти в данный момент. «Это не случайно», – говорит Кларк. Китовые песни напоминают ему избыточные повторяющиеся сигналы, с помощью которых марсоход передает данные на Землю. Если бы нам понадобилось изобрести сигнал, позволяющий общаться через океан, мы бы придумали что-то похожее на песню синих китов.
Возможно, у этих песен есть и другое применение. Их ноты длятся по нескольку секунд, а длина их волны достигает длины футбольного поля. Кларк поинтересовался как-то у приятеля из ВМС, как бы он использовал такой сигнал. «Я бы подсветил океан», – ответил тот. То есть картографировал бы дальние подводные ландшафты, от горных хребтов до собственно океанского дна, обрабатывая эхо от добивающего на очень большие расстояния инфразвука. Геофизики с помощью песен финвалов,
Кларк считает, что способны, и доказательством этому – их передвижения. По записям SOSUS видно, как синие киты, обозначившись в полярных водах между Исландией и Гренландией, идут к тропическим Бермудам, распевая всю дорогу. Кларк видел, как киты лавируют между подводными хребтами, закладывая зигзаги между ориентирами, отстоящими друг от друга на сотни километров. «Когда наблюдаешь за их переходами, создается полное впечатление, что у них имеется акустическая карта океанов», – говорит Кларк. Он подозревает, что они вычерчивают такие карты на протяжении всей своей долгой жизни, накапливая звуковые воспоминания, которые затем всплывают в их памяти{581}. Опытные специалисты по эхолокации рассказывали Кларку, что разные части океана звучат по-разному, каждая по-своему. «Они говорили: "Если надеть на меня наушники гидролокатора, я пойму, где я – в районе Лабрадора или в Бискайском заливе", – цитирует Кларк. – И я подумал, если человеку для этого достаточно поработать три десятилетия, что же наработает животное за десять миллионов лет?»
Масштабы, которыми оперирует слух китов, не укладываются у нас в голове. Огромная пространственная протяженность – это лишь одна составляющая, к ней добавляется и растянутость во времени. Под водой звуковая волна преодолевает 80 км примерно за минуту. А значит, слыша песню другого кита, находящегося за 2400 км, кит слышит звук, изданный полчаса назад. Он слышит прошлое, как астроном видит прошлое, когда наблюдает свет далекой звезды, шедший до нас тысячи лет. Чтобы почувствовать гору на расстоянии 800 км, кит должен как-то увязать собственный сигнал с эхом, которое докатится до него только через 20 минут. На первый взгляд это кажется невероятным, но не будем забывать, что на поверхности частота сердцебиения синего кита составляет около 30 ударов в минуту, тогда как на глубине она может снижаться до двух{582}. Так что китам и вправду привычнее совсем не те временные отрезки, что нам. Если зебровая амадина слышит красоту в миллисекундных долях одной ноты, возможно, синий кит различает прекрасное в секундных и минутных деталях[180]. Чтобы представить себе жизнь кита, «нужно перевести свое сознание на совершенно другие порядки величин», говорит Кларк. По его словам, это примерно как если, привыкнув разглядывать ночное небо через игрушечный телескоп, вдруг увидеть его во всем великолепии через «Хаббл». Когда Кларк задумывается о китах, мир разрастается, раздвигаясь и в пространстве, и во времени.
Киты не всегда были большими. Они происходят от маленьких копытных вроде оленя, которые перебрались в воду около 50 млн лет назад. У этих древних животных, скорее всего, был банальный, ничем не примечательный слух млекопитающих{583}. Но по мере приспособления к водному образу жизни представители одной группы – фильтрующие усатые киты, к которым относятся синие, горбатые и финвалы, – сместили свой слух в зону низких инфразвуковых частот. Сами они при этом выросли до размеров, которые перевели их в категорию крупнейших из когда-либо населявших Землю животных. Не исключено, что эти изменения были взаимосвязаны. Усатые киты достигли таких гигантских размеров, выработав уникальную стратегию питания, позволяющую им кормиться крохотными ракообразными, крилем{584}. Врезаясь на скорости в косяк криля, синий кит, распахнув пасть, захватывает объем воды, равный объему собственного тела, и получает за раз полмиллиона килокалорий. Но эта стратегия имеет свои издержки. Криль распределен в океане неравномерно, поэтому, чтобы поддерживать деятельность своего огромного организма, синим китам приходится перемещаться на огромные расстояния. Однако те же циклопические размеры, которые вынуждают их пускаться в такие дальние путешествия, обеспечивают им возможность эти путешествия осуществлять – за счет способности издавать и слышать более низкие, громкие и далеко распространяющиеся звуки, чем другие животные.
В далеком 1971 г. Роджер Пейн предположил, что во время поисков корма киты могут с помощью этих звуков связываться друг с другом на дальних расстояниях. Если подавать сигналы, когда наешься, и молчать, когда голоден, можно совместными усилиями прочесывать океан в поисках пищи и стекаться к изобильным участкам, найденным отдельными счастливчиками. Тогда китовая стая представляет собой сильно распределенную сеть акустически связанных между собой особей, которые вроде бы плавают поодиночке, но на самом деле действуют заодно. И как впоследствии выяснила жена Пейна Кейти, в тех же целях, возможно, пользуются инфразвуком и крупнейшие сухопутные животные.