Тревор Кокс - Книга звука. Научная одиссея в страну акустических чудес

Лягушки должны «квакать», но кто-то забыл сказать об этом амфибиям в парке Гонконга. Парк, построенный в центральном районе на территории бывших казарм, служит местом отдыха для жителей одного из самых густонаселенных городов мира. Когда я приезжал туда в 2009 г., лягушки в парке переговаривались с помощью хлюпающих звуков, как жалкое подобие Дональда Дака. Обычно лягушки не открывают рта, и их резонатор на шее раздувается, словно гигантский воздушный шар. Лягушки не выдыхают воздух, когда с помощью песен ищут себе пару: воздух циркулирует между легкими и резонатором и звук излучается посредством вибраций головы, резонатора и других частей тела [154].

У лягушек, как и у людей, имеется пара голосовых связок, которые открывают и закрывают проход для воздуха, превращая непрерывный поток в импульсы давления, формирующие звук. Люди усиливают звук посредством резонанса в голосовом тракте (рот, нос и воздушная полость в верхней части горла). Но у лягушек усиливающий резонанс обеспечивается кожей резонатора. Если человек заговорит, вдохнув гелий, то более легкий газ в голосовом тракте сместит резонансные частоты вверх, и голос станет тоньше. Но если гелий вдохнет лягушка (такой эксперимент проделывали многие ученые), ее голос практически не изменится — по данным исследователей, звук усиливается вовсе не резонансом воздуха в резонаторе [155].

Сильный гам не представляет опасности для сообщества лягушек, а, наоборот, создает эволюционную защиту. Громкий лягушачий хор привлекает не только меньшее число хищников, но и большее число самок. У каждой отдельной лягушки уменьшаются шансы погибнуть и увеличиваются шансы найти пару [156]. Когда я подходил к лягушкам парка в Гонконге слишком близко, кваканье внезапно стихало и тишина сигнализировала всем об опасности.

Звукорежиссер Джулиан Трежер убежден, что пение птиц успокаивает потому, что за сотни тысяч лет эволюции мы усвоили: если птицы поют, значит, опасности нет. А вот их молчание должно вызывать тревогу — возможно, это признак присутствия хищников. Вполне резонно, но я сомневаюсь, что этот аргумент подлежит научной проверке [157]. Эта идея подтолкнула Джулиана использовать в своей работе пение птиц, в том числе для профилактики преступлений в городе Ланкастер в Калифорнии. Громкоговорители, похожие на маленькие зеленые столбики, были установлены на клумбах главной торговой улицы; они проигрывали звонкую электронную музыку, журчание воды и пение птиц [158]. К сожалению, когда я на следующий день после беседы с голливудскими звукорежиссерами приехал в Ланкастер, динамики транслировали обычную музыку в стиле кантри. Нельзя сказать, что эти звуки успокаивали, но это важный прецедент применения музыки для профилактики преступлений. В Австралии по «методу Манилова» записи легкой музыки используют, чтобы рассеивать подростков — они предпочитают не собираться в таких местах. Рассказывают, что такая тактика работает, но даже сам Барри Манилов задается вопросом: «Никому не приходило в голову, что хулиганам может понравиться моя музыка? Что, если кто-то из них начнет напевать «Я не могу улыбаться без тебя» (Can’t Smile without You)?» [159]

В сводках новостей регулярно появляются сообщения о том, что людям мешает шум, издаваемый животными; в это трудно поверить, но те, кто жалуется на петуха своего соседа, считают этот природный звук бодрящим. Громкие крики животных привлекают внимание, однако они перегружают нашу слуховую систему и мешают услышать другие звуки, сигнализирующие об опасности, а в некоторых случаях даже запускают систему раннего предупреждения, которая заставляет насторожиться.

Важную роль в реакции на звуки играет узнавание — в том числе голосов животных. Эндрю Уайтхаус из Абердинского университета в Шотландии исследовал взаимоотношения между птицами и людьми, особенно влияние птичьего пения. Средства массовой информации, сообщившие о его работе, предложили людям делиться своими личными историями, что превратилось в настоящую золотую жилу для антрополога. Вот что, например, написал Эндрю человек, переехавший из Великобритании в Австралию:

Птичье пение здесь действительно раздражает. Нам рассказывали о людях, которые вернулись в Великобританию из-за «ужасного» пения птиц. Кратко я описал бы воздействие птичьего пения так: оно напрягает. Это скрежет или другие неприятные звуки [160].

Подобных историй много; их прислали люди, переехавшие в другую страну и удивленные тем, насколько сильно влияет на них изменившееся пение птиц. Даже те, кто обычно не обращал внимания на природные звуки, чувствуют чужие птичьи голоса.

Новизна также может быть источником удовольствия, в чем я убедился несколько лет назад, посетив сухие джунгли в австралийском Квинсленде. Птица-бич получила такое название из-за своего крика. Самец начинает песню со свиста, который длится около двух секунд, достигает кульминации на глиссандо, а затем резко обрывается, словно щелчок бича, и этот звук еще долго реверберирует среди деревьев [161]. Начальная нота имеет высокую частоту, где-то в середине диапазона малой флейты, а глиссандо охватывает широкий диапазон почти в 8000 Гц всего за 0,17 секунды, словно флейтист начинает с самой низкой ноты и проходит весь диапазон инструмента [162]. Поскольку такой звук требует большого мастерства, самки птицы-бича оценивают самца по качеству крика. Иногда песня превращается в дуэт — самка отвечает двумя короткими слогами: «Чи-чи». Такой разговор происходит чаще всего, когда самца выбрали, — убедительное свидетельство того, что дуэты играют важную роль в формировании и поддержании партнерских отношений [163].

Конечно, незнакомое птичье пение можно услышать и в родной стране. Выпь пуглива и ведет скрытный образ жизни, а последние сто лет находится на грани уничтожения. Эта родственница цапли издает необычно низкие звуки, которые на многие мили разносятся по болотам, где обитает птица. Много научных статей посвящено тому, как идентифицировать и сосчитать отдельных особей, — выпь трудно увидеть, но легко услышать. Звук, издаваемый этими птицами, очень громкий — 101 децибел с расстояния 1 метр — и похож на звук горна [164]. По частоте, около 155 Гц, крик выпи очень похож на звук тубы, и его часто сравнивают с далекой сиреной.

Когда звук распространяется в воздухе, при вибрации каждой молекулы поглощается небольшое количество энергии, и это поглощение ограничивает дальность распространения звуковой волны. На низких частотах молекулы по определению вибрируют реже, чем на высоких, таким образом, звук низкой частоты теряет меньше энергии и распространяется дальше. Поэтому на болотах так хорошо слышно уханье выпи.