Гэвин Претор-Пинни - Занимательное волноведение. Волненя и колебания вокруг нас

Поскольку в пресной воде звуковые волны распространяются в четыре раза быстрее, чем в воздухе, находящиеся в реке другие бегемоты теоретически должны слышать два звука: сначала подводный, затем надводный. (Может, они воспринимают разницу между звуками во времени и определяют по ней местонахождение конкретного бегемота? Совсем как мы, когда определяем расстояние до бушующей грозы, подсчитывая секунды между вспышкой молнии и раскатом грома.)

У рева бегемота богатая тональность; очевидно, он включает в себя те же инфразвуковые частоты, что и трубный призыв слонов, слышный очень далеко. Похоже, стадионная волна у бегемотов устроена гораздо сложнее, нежели у нас, людей. Как знать, о чем там самцы толкуют. Может, в их посланиях содержатся фразы «моя земля», «мои самки» и «держись подальше»? По крайней мере, мы с уверенностью можем сказать одно: послание заканчивается фразой «передай дальше».

В Риме находится известный парк «Вилла Боргезе». У примыкающей к нему Пьяццале Наполеоне есть терраса, она нависает над величественной площадью Пьяцца-дель-Пополо. Эта выходящая на западную сторону терраса с видом на реку Тибр, на черепичные крыши домов, среди которых возвышается купол собора св. Петра, — место, где назначают свидания. Вечером парочки приходят на террасу, и в лучах закатного солнца парень любуется сияющими глазами своей возлюбленной.

Ну а для одного англичанина без растительности на голове эта площадка оказалась удобным наблюдательным пунктом — с нее хорошо видно необычное природное явление: наводняющие город стаи скворцов. Как-то я прилетел в Рим зимой и в солнечную погоду впервые их увидел. Признаться, я не сразу понял, что это такое: птицы сбились в огромную бесформенную стаю, которая то растягивалась, то сжималась, то отклонялась, то закручивалась; причудливые движения буквально гипнотизировали. С тех пор всякий раз, когда мне случалось проходить возле тех мест под конец дня, я заворачивал к террасе и, растолкав влюбленных локтями, не сводил глаз с гигантских туч птиц — тучи взмывали и устремлялись вниз, расширялись и сжимались, делились на несколько и сливались воедино. Зрелище никогда мне не надоедало; жаль, что продолжалось оно всего минут двадцать.

Стаи скворцов насчитывают от 200 до 50 000 особей; птицы устраивают такие представления над Римом почти каждый вечер в осеннее и зимнее время, возвращаясь из пригородов, где кормятся, в город, где в вершинах деревьев вьют гнезда. То есть они, в отличие от римлян, путешествуют в противоположном направлении.

Но какова же причина такого чудного поведения птиц в стае? Тысячи птиц, выписывая в воздухе замысловатые фигуры, определяются с местом для ночевки — каждому в этом грандиозном птичьем «оркестре» находится место на веточке-жердочке.

Почему-то всякий раз при виде этих стай мне вспоминается эпизод из классической кинокартины 1953 года «Каникулы господина Юло», снятой Жаком Тати. Находясь en vacance [47] En vacance (франц.)— на отдыхе (прим. перев.). в небольшом курортном городке Франции, господин Юло не может отвести глаз от капли нуги, стекающей с крючка сбоку тележки с мороженым, что возле отеля. Приторная нуга свешивается все ниже и ниже, кажется, она вот-вот упадет на землю. Смотреть на виснущую каплю спокойно господин Юло не может, но и проявить инициативу, подхватив ее, не решается. Однако мороженщик всегда успевает поймать каплю за мгновение до того, как она упадет.

Не представляю, с чего этот эпизод приходит мне на ум. В конце концов, скворцы не имеют с нугой ничего общего, ведь они практически невесомы. (Чего не скажешь об их помете — из-за него римляне скворцов недолюбливают. Птицы, демонстрирующие в небе фигуры высшего пилотажа, не задумываясь уделают ваш ненаглядный мотороллер «веспа» или «смарт-кар», случись вам по неосмотрительности припарковать авто под облюбованным ими деревом. И сейчас, когда количество птиц превышает число жителей Рима в четыре раза, проблема стоит особенно остро.)

Помнится, я заметил, что через стаи птиц из края в край проходят волны — что-то вроде ряби птичьей плотности. Темные полосы — в областях наибольшего скопления птиц — распространялись перпендикулярно направлению полета стаи. Эти волны меня тогда заинтересовали. Может, благодаря им птицы избегают столкновений — вроде суперсовременных скоростных поездов, при встрече умудряющихся не задеть друг друга? А может, с их помощью птицы общаются? Только процесс этот проходит на более сложном уровне.

Демонстрируемая скворцами удивительная слаженность перемещений в стае долгое время представляла для ученых загадку. В 1970-х годах была высказана даже такая идея: вожак стаи, находясь в ее гуще, порождает электростатическое поле, в нужный момент сообщая остальным птицам о необходимости изменить направление. {107} 107 Heppner, F. H, and Haffner, J., “Communication in Bird Flocks: An Electro-magnetic Model”, in Biological and Clinical Effects of Low-Frequency Magnetic and Electric Fields, J. G. Llaurado, A. Sances, Jr., and J. H. Battocktti, eds. (Springfield: Charles С Thomas, 1974). Ну, вроде как командует: «Всем влево… Так, погодите… теперь направо. Направо, направо!» А гораздо раньше, в 1930-х годах, в ходе исследования было сделано предположение о том, что все птицы в стае одновременно меняют направление полета благодаря… телепатии. {108} 108 Selous, E., Thought-transferrence (or what?) in Birds (London: Constable, 1931).

Но ни то, ни другое предположение не подтвердилось; оказывается, птицы время от времени общаются друг с другом при помощи волн — «волн движения». В 1984 году методом замедленной съемки запечатлели полет стаи чернозобиков, болотных птиц из семейства бекасовых, во время перелетов сбивающихся в большие стаи. Выяснилось, что воздушный маневр может начать один-единственный чернозобик; этот маневр распространяется на всю стаю как «волна движения», координируя полет всей стаи. {109} 109 Potts, W. K., “The Chorus-Line Hypothesis of Manoeuvre Coordination in Avian Flocks”, Nature 309 (May 24, 1984).

Однако не думайте, будто вся стая следует за одной-единственной птицей. Съемки показали, что инициатором смены движения может стать любая птица, однако при этом она не должна лететь в направлении, противоположном основной массе птиц. Если она летит от стаи, ее примеру никто не последует. Видимо, такое поведение предотвращает раскол стаи, который делает ее более уязвимой для нападения хищных птиц, предпочитающих выбирать жертву среди отбившихся от стаи особей. Действительно, защита от атак с воздуха представляется главной причиной этих «волн движения». Весть о приближении хищников распространяется довольно быстро — как только одна из сотен птиц на краю стаи ее заметит. [48] Это быстрое распространение информации в стае иногда называют «Трафальгарским эффектом» — по тактическому маневру во время битвы 1805 года, когда британцы с помощью флагов передали с корабля на корабль весть о вышедшей из Кадиса франко-испанской флотилии. Флот Нельсона находился в 80 км от берега, то есть не был виден с земли; связь с ним поддерживали через ряд кораблей, находившихся в зоне видимости друг друга — ближайший был виден четырем фрегатам в порту. Таким образом, сообщение о выходе вражеских кораблей из безопасной гавани было быстро передано по цепочке с помощью сигнальных флагов на корабль королевского флота Великобритании «Виктори» с Нельсоном на борту, находившийся за линией горизонта. Информация преодолела расстояние вне зоны видимости любой подзорной трубы за время гораздо более короткое, чем то, которое потребовалось бы любому судну, чтобы дойти до флагмана. В результате британцы сумели занять выгодные позиции, получив изначальное преимущество в битве. Этот же принцип — в данном случае, для защиты, а не нападения — лежит в основе быстрого обмена информацией среди скворцов при виде приближающегося сокола. Только способ передачи у них иной — скворцы не вывешивают флаги, а бросаются из стороны в сторону, меняя направление полета. Например, при угрозе нападения сапсана стаи скворцов образуют шар, с которого, как с яблока, «счищается» кожура — такой маневр хищника запутывает и отвлекает. Оказывается, в полете каждой птице требуется около 70 миллисекунд, чтобы среагировать на движение непосредственных соседей. Но как только коллективная «волна движения» начинает распространяться по стае, эта цифра сокращается до 14 миллисекунд. Любопытно, что средняя скорость реакции чернозобика, измеренная в лабораторных условиях, составляет всего лишь 38 миллисекунд. По-видимому, ощущение проходящей через стаю волны ускоряет реакцию — птица реагирует быстрее, чем если бы ориентировалась только на движения непосредственных соседей. Видя приближающуюся волну, птицы готовы к смене направления полета на несколько миллисекунд раньше — совсем как танцор в расшитом блестками костюме, видя приближающуюся волну махов ногами, готовится в свою очередь совершить мах. Поэтому теорию скоординированного полета птиц в стае иногда называют гипотезой кордебалета.