Сосуды
Где у птиц уши. Есть ли у птиц уши? Есть ли у воробья среднее ухо

Где у птиц уши. Есть ли у птиц уши? Есть ли у воробья среднее ухо

Гуляя по парку или в лесу, мы довольно часто слышим красивое птичье пение или же, интересные речи, которые исходят от некоторых видов пернатых. Если птицы общаются друг с другом, то по логике у них должны присутствовать органы слуха. Но, все же многие люди остаются озадачены вопросом, есть ли уши у птиц и где они находятся?

Органы слуха у представителей пернатых, конечно же, есть. Как и люди и множество животных, они имеют по два уха, однако внимательно присмотревшись к любой птице, мы невидим никаких ушей. Дело в том, что отверстия для слуха прикрыты плотным перьевым покровом, благодаря этому они остаются невидимыми. Уши расположены по бокам немного ниже от глаз, внешних ушных раковин нет. Уши представляют собой слуховой канал, который идет вглубь. Среднее ухо имеет только одну единственную косточку, тогда как человек обладает тремя. У птенцов, которые еще не оперились, уши видны хорошо, но слуховые проходы открываются через пару дней после рождения.

Для птиц, уши являются важнейшим органом чувств, так как с помощью них птицы могут услышат сигналы тревоги от своих сородичей. Вдобавок к этому, они метят территорию при помощи звуков, то есть оповещают, что данное место принадлежит им. Проголодавшиеся птенцы кричат, чтобы мать накормила их или отнесла опять в гнездо, если птенец случайно выполз из него. И самое главное, слух необходим пернатым во время брачного периода, а как по-другому услышать и оценить романтические серенады?

Специалисты, которые изучают птиц, уверенны в том, что их слуховые возможности намного превосходят человеческие. Птицы способны уловить звуки, предвещающие стихийное бедствие и своевременно улететь в безопасное для них место. Совы, благодаря очень острому слуху, точно определяют местонахождения их добычи, даже если она в это время находится под землей или под достаточно толстым снежным покровом. Такую остроту слуха обеспечивают не только уши, но и как нестранно перья, которые расположены около ушей.

Еще одной немало важной особенностью птичьих органов слуха является то, что уши отвечают за равновесие пернатых. При помощи работы внутреннего уха, птица способна сохранять необходимое положение тела в пространстве, может без проблем удерживаться на ветке и достаточно точно долететь в нужное ей место. Для пернатых очень важно, что бы этот орган был здоров, так как болезни внутреннего уха значительно влияют на их жизнь.

Заболевшая птица не может усидеть на неустойчивом предмете, а также сталкивается с трудностями во время перелетов.

Немаловажным для птиц, также является перьевой покров возле ушных впадин, который играет достаточно важную роль при улавливании звуков. Эти перья, которые являются более мягкими, чем остальные, позволяют, так сказать «сортировать» улавливаемые звуки. То бишь отделять менее важные какие-либо фоновые шорохи от значительно важных, например те которые исходят от добычи. Сова благодаря такому перьевому фильтру способна без труда абстрагироваться к низкочастотным шумам дождя, листьев или ветра и фокусировать свой слух звуках высокой частоты, например на писк мышей. Перья, которые находятся с задней стороны, образуют заслонку, она помогает определить откуда идет звук, достаточно лишь покрутить ею в разные стороны.

Продолжаем рассказ о чувствах птиц. Зачем им нужно различать инфразвук и ультразвук, как они обходятся без наружных ушей и какие виды птиц ориентируются с помощью эхолокации.

Заглянем птице в ухо

Слух - второе по важности после зрения чувство птиц. По крикам птицы находят своих голодных птенцов, певчие птицы «метят» песнями территорию. Тревожными сигналами птицы предупреждают друг друга об опасности, по голосу находят себе пару, а многие хищные птицы по звуку ищут добычу. Для птиц, живущих в густых зарослях, ведущих сумеречный или ночной образ жизни, слух может быть важнее зрения. Слышать самые тихие звуки, отличать нужный звук среди похожих или на фоне шума, определять направление на источник звука - все это им необходимо.

Наружных ушных раковин, в отличие от млекопитающих, у птиц нет. Правда, у сов, луней и у некоторых других птиц есть особые складки кожи, покрытые перьями, заменяющие им наружную ушную раковину. (Не путать с «ушами» филина и ушастой совы - их красивые рожки не имеют отношения к органам слуха, это просто кожные выступы, покрытые перьями.) Ушные отверстия птиц расположены по бокам головы, немного позади и чуть ниже глаз. Сверху слуховой проход обычно прикрыт перьями особой структуры.

В среднем ухе у птиц, как и у рептилий, есть только одна слуховая косточка (у млекопитающих, как известно, их три, см. «Химию и жизнь» № 2, 2019). Она передает колебания звука от барабанной перепонки во внутреннее ухо - к овальному окну, в жидкость, которая заполняет улитку. Такая «поршневая» передача кажется неэффективной по сравнению с человеческим средним ухом, где косточки соединяются, как рычаги, но только на первый взгляд. Слух у птиц не хуже благодаря множеству мелких преобразований и усовершенствований. Слуховой проход обычно шире, чем у млекопитающих сходного размера, имеет большой объем и сложный рельеф, а барабанная перепонка обширнее: так, у пеночки ее площадь около 8 мм 2 , а у домовой мыши - всего 2,7 мм 2 . Отношение площадей барабанной перепонки и основания стремечка в среднем составляет около 30–40 (у человека 14–18) - это усиливает звуковое давление и способствует различению звуков по высоте.

Далее звуковые колебания распространяются в жидкости, заполняющей внутреннее ухо, и воспринимаются чувствительными волосковыми клетками - они превращают механические колебания жидкости в электрические сигналы, которые по слуховому нерву отправляются в мозг. Улитка внутреннего уха птиц, в отличие от свернутой в спираль улитки млекопитающих, представляет собой короткую слегка изогнутую трубку, тоже как у пресмыкающихся. Однако улитка птиц устроена сложнее, чем у рептилий. Рецепторные клетки имеют различное строение, и это, как и положение в улитке, обеспечивает настройку каждой клетки на определенный диапазон частот.

В конце улитки находится загадочное образование, которое называется лагена. У млекопитающих, за исключением однопроходных (утконоса и ехидны), его нет. Долгое время лагене приписывали вестибулярные функции, однако затем выяснили, что нервные волокна от нее идут как в вестибулярные, так и в слуховые центры, следовательно, лагена может воспринимать звуки. По некоторым данным, лагена птиц ответственна за восприятие магнитного поля.

От инфразвука до мышиного писка и далее

Слышат птицы хорошо. Считается, что они воспринимают примерно тот же диапазон частот, что и мы, - 20–20 000 Гц, однако наиболее чувствительны к диапазону 1–4 кГц. Зона особо хорошей слышимости у рогатого жаворонка - 350–7600 Гц, у канарейки 250–10 000 Гц, у домового воробья 675–11 500 (по другим данным, 18 000) Гц. У голубей и некоторых других видов обнаружили способность слышать инфразвуки, то есть звуки с частотой менее 20 Гц. Возможно, эта способность помогает им ощущать перемену погоды и приближение природных катастроф, так как инфразвук порождают землетрясения, сильный ветер с волнами, грозы и ураганы.

Область наибольшей чувствительности к звукам у разных видов разная, она связана и с экологическими особенностями обитания вида, и с тем, какие звуки издают сами птицы. Низкие частоты лучше слышат голуби, птицы отряда куриных, средние частоты - воробьиные птицы и попугаи, высокие частоты - совы. Понятно, что орган слуха птиц особо чувствителен к тем звукам, что издают особи своего вида, например голоса сизого голубя и домашней курицы как раз попадают в область их наибольшей чувствительности. Но слуховой диапазон птиц шире, чем издаваемые ими самими звуки. Так, у ушастой совы он составляет 100–18 000 Гц - звуки слетков и взрослых птиц попадают в гораздо более узкий диапазон, но ведь они должны слышать и писки, и шорохи мелких грызунов. А лесным воробьиным птицам необходимо узнавать крики тревоги ворон, сорок, соек и других птиц - они реагируют на этот звук как на сигнал опасности, что помогает им спасаться от хищников.

Одна из загадок, связанных со слухом птиц, состоит в том, что некоторые виды издают во время пения ультразвуки, но при этом нет доказательств, что они их слышат. Так, например, американские ученые установили в 2004 году, что синегорлые сверкающие колибри включают в свои сложные песни ультразвуковые ноты с частотой до 30 кГц, однако авторы исследования не обнаружили у них способность слышать ультразвуки. Звуки частотой до 50 кГц издают канареечный вьюрок, зарянка, тростниковая камышевка и другие птицы, правда, эти звуки низкоинтенсивны и сочетаются у них с обычными, в слышимом диапазоне.

Дальнейшее изучение показало, что некоторые виды все-таки могут слышать ультразвуки. Эта способность может зависеть от времени года - появляться весной и затем исчезать. Так, в опытах на обыкновенных скворцах, которых дрессировали на различение звуков, было продемонстрировано еще в 1964 году, что в июле и в августе самые высокие частоты, на которые реагировали птицы,- 26–28 кГц, в сентябре - 23–25 кГц, в начале октября около 20 кГц, а позже - только до 16 кГц. Есть данные, что и другие воробьиные птицы в сезон размножения могут реагировать на ультразвуковые частоты: снегирь слышит ультразвуки до 25 кГц, зяблик - до 29 кГц.

Возможно, интригующие данные о колибри, которые издают ультразвуки, но сами не слышат их, связаны с трудностью изучения их слуха методом регистрации частот, на которые реагируют слуховые нейроны продолговатого мозга, - на таких миниатюрных птицах выполнять подобные работы очень сложно.

Слушай своих

Несмотря на то что частоты, на которых птицы и люди слышат лучше всего, похожи, птицы, по-видимому, обнаруживают мельчайшие различия в звуках, недоступные для нашего слуха. В позывках и песнях многих птиц одна нота сменяет другую так быстро, что человек не может это расслышать, уловить отдельные звуки. Следовательно, птицы превосходят людей в способности различать и анализировать сверхкороткие звуковые импульсы и разделяющие их столь же короткие паузы. Такие серии звуков и пауз на наш слух звучат слитно, птицы же слышат каждый из этих звуков. Они более чувствительны к тону и ритму мелодии, и, очевидно, это помогает им расслышать интересующую мелодию даже в шумной среде. Интересно, что в шумных районах птицы поют громче и на более высоких частотах, так как более высокие звуки лучше различимы на фоне низкочастотных шумов.

Способность анализировать сложные комплексы звуков и запоминать их демонстрируют некоторые птицы, которые включают в свои песни фрагменты песен других видов, а также говорящие птицы. Мой попугай жако говорил несколько десятков слов и часто употреблял их ситуационно. Так как вместо «дай» он говорил «на», то при виде яблока повторял: «На яблоко, на яблоко... на... на...» Когда видел, что человек одевается, чтобы выйти на улицу, говорил: «Пока-пока-пока» и махал крыльями и лапой. При встрече говорил «привет», а когда слышал звонок телефона - «алё». И когда начинался дождь, кричал: «Буль-буль-буль-буль...»

Подражать человеческой речи способны не только попугаи, но и почти все представители семейства врановых - воро ны, во роны, сороки, галки, сойки, а также некоторые скворцовые. Скворцы и в природе имитируют песни других птиц и другие звуки. И такие обычные для нас виды, как варакушки, пеночка, пересмешка, камышевка-барсучок, - тоже имитаторы. Особым талантом к подражанию отличается многоголосый пересмешник, или североамериканский певчий пересмешник Mimus polyglottos , тот самый, что дал название знаменитому роману Харпер Ли (см. фото в начале статьи). Эта птица включает в свое пение множество заимствованных звуков, от автомобильной сигнализации до человеческой речи, и подражает пению большого количества видов. Один наблюдатель, слушавший пересмешника, насчитал за десять минут отрывки из песен 32 птиц!

Доказано, что птицы могут узнавать по голосу своего партнера или птенцов, а также определять пол других птиц, даже у таких видов, у которых человек на слух не может уловить разницу в их голосах. Так, птенцы тонкоклювой кайры реагировали на крики своих родителей (им проигрывали крики в записи), но игнорировали крики чужих взрослых птиц.

У императорских пингвинов яйцо сначала насиживает самка, но через несколько недель ее сменяет самец, а самки, похудевшие за время насиживания, отправляются в море на охоту на много дней. Когда они возвращаются, самцы издают громкие крики, и каждая самка находит своего самца по голосу среди сотен птиц. Родители-пингвины, возвращаясь с моря, среди птенцов в «детском саду» безошибочно находят своего по индивидуальным особенностям голоса и кормят только его. Подобная способность есть и у других колониальных птиц. А при изучении вокализации журавлей было показано, что индивидуальные особенности звуков птенцов усиливаются, когда птицы собираются в стаи, так как им необходимо находить своих птенцов среди других птиц.

Конечно, не все виды одинаково хороши в различении высоты звуков. Так, у волнистого попугайчика дифференциальные пороги в области частот 0,3–1 кГц - около 2–5 Гц, у голубей в том же диапазоне - десятки герц, у кур при частоте 0,3 кГц - 9 Гц, а при 1 кГц - 20 Гц. Чем выше звуки, тем труднее голубю различать тембры звонков и свистков: одни и те же птицы в области третьей и четвертой октав отличают полутона, а в шестой октаве - лишь терции.

Совы

Острым слухом знамениты совообразные. По-видимому, совы особенно хорошо слышат высокочастотные колебания - писки, издаваемые грызунами, хотя скорее они ориентируются на шорохи, которые добыча издает при перемещении. Известно, что слепые совы в природе могут успешно кормиться - был случай, когда в лесу нашли обыкновенную неясыть, упитанную и здоровую, при этом ее глаза были поражены катарактой. Птица была слепой по крайней мере несколько месяцев, однако нормально питалась. Американский орнитолог Роджер Пейн продемонстрировал, что сипуха в темноте, руководствуясь лишь слухом, может определить местоположение жертвы с точностью до одного градуса. Для этого в абсолютно темной комнате, пол которой был засыпан сухой подстилкой, выпускали мышей, и сипухи успешно их ловили. Но если пол был голый, сова не могла поймать мышь. Как пишет Ю. Б. Пукинский в книге «Жизнь сов» (Л., Изд-во ЛГУ, 1977), ушастые совы, бородатая и длиннохвостая неясыть обнаруживают полевок под полуметровым снежным покровом.

У многих видов сов есть своего рода «ушные раковины», образованные складками кожи и перьями, которые могут достигать чрезвычайно больших размеров, почти смыкаясь наверху и внизу головы. Эти складки вместе с покрывающими их перьями образуют так называемые лицевые диски. Перья диска подвижны, это позволяет регулировать режим приема звуковых сигналов. Многие видели в Интернете ролики, где совы забавно наклоняют голову то в одну сторону, то в другую. Сова таким образом «прислушивается» - эти движения способствуют точности локации звуков. Во время такого лоцирования совы изменяют не только положение лицевого диска, но и его форму и даже площадь.

У некоторых видов сов слуховые проходы расположены асимметрично, что предположительно улучшает лоцирование высокочастотных звуков. Но следует отметить, что у ряда видов, прекрасно охотящихся ночью, такой асимметрии нет. Сами слуховые проходы по форме похожи на воронки. У представителей отряда совообразных заметно увеличена барабанная перепонка по сравнению с другими видами, отношение площади барабанной перепонки к основанию стремечка у них максимально и достигает 40. Примечательно и то, что у сов слуховая косточка расположена несколько эксцентрично, что также усиливает давление. Острота слуха сов определяется не только устройством уха, но и особенностями строения слуховых центров головного мозга.

Эхолокация и другие важные вещи

Некоторые виды птиц могут пользоваться эхолокацией. Однако не ультразвуковой, как летучие мыши, а в слышимой человеком области спектра. Именно так ориентируются южноамериканские птицы гуахаро (Steatornis caripensis ), гнездящиеся в темных пещерах. Они испускают очереди звуков и, воспринимая их отражение от стен пещеры, находят свои гнезда. Гуахаро издают отдельные импульсы с промежутками в 2–3 миллисекунды, которые человеческим ухом не улавливаются, - весь эхолокационный сигнал гуахаро мы воспринимаем как один щелкающий звук.

Эхолокацией пользуются не только гуахаро. В Юго-Восточной Азии широко распространены стрижи-саланганы (роды Collocalia и Aerodramus ), некоторые их виды также гнездятся в глубоких пещерах. Саланганы - дневные насекомоядные птицы, во время охоты они, очевидно, руководствуются зрением, но, летая по пещерам, издают щелчки и трески. Ученые допускают существование эхолокации у кроншнепов и буревестников, однако это не доказано экспериментально.

Кстати, об определении направления: каким образом большинство птиц обходится без наружных ушных раковин? Ведь они нужны в том числе для того, чтобы определить направление на источник, особенно по вертикали - снизу идет звук или сверху. Когда мы, прислушиваясь, наклоняем голову, изменяется интенсивность воспринимаемого звука, мозг интерпретирует эти изменения, и мы понимаем, под потолком или у пола расположен источник подозрительного пощелкивания. Но изменяется ли громкость в зависимости от высоты источника у птиц, которые улавливают звуки фактически просто отверстиями?

Исследователи из Мюнхенского технологического университета в 2014 году провели эксперименты с грачами, утками и курами (специально выбрав виды, которые тонким слухом не славятся и занимают различные экологические ниши). Они измеряли громкость звуков, приходящих с разных углов возвышения к правой и левой барабанной перепонке птицы. Все звуки, приходящие, например, слева, были одинаково громкими для левого уха, а вот в правом ухе громкость менялась в зависимости от высоты. Видимо, тут все дело в форме птичьей головы, сплюснутой с боков, - именно голова отражает, поглощает или рассеивает звук. Эта разница между сигналами от ушей и помогает определить направление на источник.

Локализация звука в вертикальной плоскости для птиц очень важна. Обзор по горизонтали у большинства из них - почти 360°, так как глаза расположены по бокам головы (см. «Химию и жизнь» № 6, 2017). Комбинируя информацию от органов слуха и зрения, они держат под контролем все окружающее пространство.

Авторы исследования отмечают, что у сов ситуация иная. У них и зрение бинокулярное, как у человека, и перья отчасти выполняют функцию внешних ушей. Совы слышат звуки впереди себя лучше, чем другие виды птиц (иное решение было бы невыгодным: куда годится такой хищник, который либо видит цель, либо слышит). Зато в умении вращать головой во всех плоскостях им нет равных. Локализации направления помогает и уже упомянутая асимметрия ушей. Так что, возможно, конструкция наружных ушей у сов усложнилась не только потому, что им необходим тонкий слух, но еще и из-за бинокулярного зрения!

Совы наверняка удивят нас еще не раз. Например, не так давно в Ольденбургском университете решили выяснить, изменяется ли слух сипух разного возраста, и оказалось, что молодые и старые птицы одинаково успешно распознают звуки в диапазоне 0,5–12 кГц. У людей в старости слух ухудшается из-за отмирания волосковых клеток, но у сипух эти клетки способны восстанавливаться. 2017 года (Proceedings of the Royal Society B , 2017, Volume 284, Issue 1863) называлась «У сипух уши не стареют». Похожую особенность слуха обнаружили и у скворцов, возможно, так обстоит дело и у других видов.

Таким образом, птицы не только видят мир иначе, нежели мы, но и слышат его по-другому. Вероятно, современные методы исследования в новом тысячелетии расскажут нам об этом еще больше. И мы наконец узнаем, из каких звуков состоит ночной мир совы и в чем суть майского песенного состязания соловьев.

Орган слуха, подобно органу зрения, служит у птиц важным рецептором ориентации и общения. Анатомически орган слуха сходен с органом слуха пресмыкающихся, особенно крокодилов , но благодаря мелким преобразованиям функционально он не отличается от значительно более сложного и дифференцированного органа слуха млекопитающих . Внутреннее ухо птиц отличается от внутреннего уха крокодилов лишь несколько лучшим развитием улитки - удлиненного выроста круглого мешочка - и более сложным внутренним ее строением (увеличением числа чувствующих клеток). Возрастают размеры полости среднего уха, а единственная слуховая косточка - стремечко - имеет усложненную форму, увеличивающую ее подвижность при колебаниях барабанной перепонки, имеющей у птиц куполообразную форму и большие размеры. Барабанная перепонка погружена ниже уровня кожи и к ней ведет канал - наружный слуховой проход, по краю которого у части видов птиц образуется складка кожи - зачаток наружного уха (хорошо развит у сов). Контурные перья, прикрывающие наружный слуховой проход, по структуре отличаются от перьев близлежащих участков головы и служат не только для механической защиты слухового прохода, но и для организации звукового потока (могут приподниматься, выполняя роль рупора у открывшегося слухового прохода, или, наоборот, прижиматься, пропуская лишь звуковые волны ограниченного диапазона и т. п.).

Птиц с плохо развитым слухом, видимо, нет. Большинство видов слышит в большом диапазоне - от 30 до 20 тыс. Гц, т. е. примерно в диапазоне обостренного человеческого слуха; некоторые виды, вероятно, способны воспринимать и ультразвуки до 35-50 кГц, присутствующие и в их голосе. В этом диапазоне орган слуха проявляет особую чувствительность к биологически важным для данного вида звукам (сигналам своего вида, звукам, издаваемым более обычными пищевыми объектами или врагами, и т. п.). Многие птицы с большой точностью (2-3*) способны . Особенно высока точность звуковой локации (около 1*) у сов , которые успешно ловят добычу "на слух", не видя ее. У немногих птиц (

эволюция орган слух позвоночный

Наружных ушных раковин у птиц нет. Уши птиц - это отверстия, плотно покрытые перьями. Внешняя часть уха представляет собой воронку, идущую вплоть до барабанной перепонки. Контурные перья, прикрывающие наружный слуховой проход, по структуре отличаются от перьев близлежащих участков головы и служат не только для механической защиты слухового прохода, но и для организации звукового потока - могут приподниматься, выполняя роль рупора у открывшегося слухового прохода, или, наоборот, прижиматься, пропуская лишь звуковые волны ограниченного диапазона и тому подобное

Полость среднего уха пересекает стремя (столбчатая кость). Снаружи оно прикрепляется к барабанной перепонке и повторяет её вынужденные колебания. Барабанная перепонка погружена ниже уровня кожи и к ней ведет канал - наружный слуховой проход, по краю которого у части видов птиц образуется складка кожи - зачаток наружного уха. Внутренний конец стремени, имея усложненную форму, увеличивающую ее подвижность при колебаниях барабанной перепонки, связан с овальным окном внутреннего уха. С помощью стремени колебания воздуха проводятся вглубь, порождают колебания жидкости внутреннего уха и регистрируются его сенсорными структурами.

Внутреннее ухо птиц отличается от внутреннего уха крокодилов лишь несколько лучшим развитием улитки. В лабиринте внутреннего уха имеется лишь один завиток улитки, отходящий от нижнего мешочка.

Острый слух и способность к акустическому анализу сочетается у птиц со способностью издавать разнообразные звуки, несущие важную информацию.

Большинство видов слышит в большом диапазоне - от 30 до 20 тыс. Гц. Особенно высока точность звуковой локации у сов, которые успешно ловят добычу "на слух", не видя ее. У немногих птиц (гуахаро, стрижи, саланганы), гнездящихся в глубоких темных пещерах, обнаружена звуковая локация: издавая в слышимом, а не ультразвуковом, как летучие мыши, диапазоне (1,5-7 кГц) отрывистые звуки и улавливая их отражение, птицы в темноте облетают препятствия и находят свое гнездо.

В критические периоды жизни слух становится исключительно важной вещью для птицы. Исследования показали, что для запоминания характерного пения птиц их собственного вида, им необходима слуховая система обратной связи. Благодаря этой системе молодое поколение учится сравнивать звуки, производимые ими, с образцами запомнившихся им звуков.

). Между тем, физические возможности слухового аппарата птиц не так уж и велики – они не превосходят таковые у многих млекопитающих, и конечно, не достигают уровня таких известных слухачей животного мира, которыми являются некоторые насекомые, летучие мыши и дельфины. Правда, последние открытия в этой области, например, открытие ультразвуков в голосе птиц, говорят о том, что природа может ещё и здесь преподнести сюрпризы, вроде того, что мы обнаружим, что большую часть песен птиц вообще не воспринимается нами, так как верхний порог слухового восприятия человека не более 18-20 тысяч Гц. Но, тем не менее, слишком больших открытий в наших представлениях о слухе птиц ожидать трудно. Хотя, много интересного об особенностях слуха птиц может рассказать вам наша публикация…

Факторы влияющие на формирование слуха у птиц

Слух птиц обладает рядом совершенно уникальных черт, которые в других классах животных представляют скорее исключение, чем правило. Речь идёт, прежде всего, о способности анализировать сложные комплексы звуков, и анализировать их настолько тонко, чтобы в дальнейшем воспроизводить их без значительных искажений.

Если способность к имитации сложных звуковых ансамблей является надежным показателем развития слуха, то птицы обладают ею в полной мере.

Давно известно, что некоторые виды попугаев могут имитировать с большей степенью точности до 300 и более человеческих слов, причем воспроизведение каждого из этих слов строго соответствует определенной ситуации – появлению хозяина, кошки и т.п. Заученные слова, следовательно, приобретают для попугая сигнальное значение.

Хотя, наши обычные птицы по объему акустической памяти и тонкости звукового анализа несколько уступают попугаям, их имитационные способности также поражают. В песнях камышевок, скворцов, жаворонков, пеночек пересмешников можно услышать десятки чужих звуков – пиньканье зяблика, треск рябинника, отдельные строфы из песен соловья, позывы трясогузки, и т. д – целый звуковой винегрет, беспорядочно собранный из окружающей звуковой среды.

Американские дрозды пересмешники ещё более способные иммитаторы, передающие не только общий рисунок песни других птиц, но и тончайшие оттенки индивидуальных вариаций.

Кстати, особенно часто имитация встречается у тропических видов птиц.

Уникальные способности птиц

О большом научном значении имитационных способностей птиц писал в своё время в Диалектике Природы Ф. Энгельс. В 30- х годах прошлого столетия явлением имитаторства птиц и другими особыми явлениями заинтересовались и другие ученые. Тщательные исследования, выполненные с применением специальной физической аппаратуры и новых методик, позволили выявить ряд новых факторов.

Способность к имитации у птиц

Прежде всего, выяснилось, что способностями к имитации обладают почти все птицы, только у одних она сохраняется на всю жизнь, а у других – ограничивается первыми месяцами жизни.

Так, молодых птиц выращивали в условиях полной звуковой изоляции в специальных камерах, заглушающих проникающие извне звуки. После того, как птицы вырастали, их песню и голос исследовали с применением биоакустических методик. В других опытах молодых птиц выращивали группами, вместе с особями того же вида или разных видов, в третьих сериях опытов – вместе со старыми, уже хорошо поющими птицами.

Оказалось, что наследственными являются некоторые позывы и очень небольшая часть песен, тогда как все остальное, богатое разнообразными звуками, пение, приобретается в процессе индивидуальной жизни. Молодая птица жадно впитывает звуки из окружающей среды, при этом естественно отдает предпочтение звукам, которые издают её партнеры по виду – их легче воспроизводить, они для неё специфичны. Однако, птицами хорошо усваиваются и чужие звуки, голоса других птиц и млекопитающих, а также, нередко и совершенно посторонние шумы.

Географическая изменчивость голоса птиц

Окружающая птицу звуковая среда формирует голос молодой птицы, и влияет на него . Но, звуковая среда во многом специфична для каждой природной зоны, каждого ландшафта, специфична постольку, поскольку животные, создающие эту звуковую среду – также разные. Эти различия звуковых сред приводят к различиям в голосах птиц, населяющих их. Факт географической изменчивости голоса в настоящее время достаточно хорошо изучен и подкреплен множеством примеров. Имеются различия в голосах фазанов из разных территорий. Известно, что зяблики из Подмосковья, Башкирии, Средней Европы и Греции поют совершенно по-разному. Любители соловьиного пения также хорошо знают о том, что в одних местностях соловьи поют получше, а в других – хуже. Достаточно будет вспомнить славящихся своим пением курских соловьев.

В некоторых случаях географические различия бывают связаны с видовой изоляцией. Близкие виды на границах своих ареалов, там, где встречаются особи обоих видов, имеют резко различное пение, тогда как в других частях ареала особи могут иметь и сходное пение. Так, в Средней и в Южной Европе пеночки теньовка и весничка резко отличаются по голосу в общих для обоих видов частях ареала. В остальной же части ареала голоса их могут быть и более похожими.

Локальные диалекты у птиц

К сходной категории явлений относится и открытое в начале нашего столетия явление локальных диалектов птиц . Нередко птицы из двух соседних участков леса поют по-разному, хотя единственная преграда между ними – железнодорожное полотно, которое может легко пересекаться ими в обоих направлениях.

Дрозды из большого городского парка также имеют свой диалект и свои особенности пения. При этом, важно, что диалекты непостоянны, они меняются и могут то исчезать, то возникать вновь. Во всех этих случаях кроется большой функциональный смысл – звук используется птицами для опознавания особей внутри вида, популяции и так далее, так как голос каждой особи имеет свои индивидуальные особенности. Физиологический механизм этих явлений также общий, в его основе лежат способности птиц к имитации и значительный ненаследственный компонент в их голосе.

Однако, естественно, что сложная система индивидуальной, популяционной и географической изменчивости голоса птиц, играющая огромную роль в их жизни, прежде всего, как одно из средств поддержания определенной видовой структуры, могла возникнуть и развиться только при условии высокоразвитых звукоанализирующих способностей слуха.

Способности птиц к анализу звуков

Наконец, важной чертой биологии птиц, также требующей высокоразвитого слуха, способности анализировать сложные ансамбли звуков, улавливать содержащуюся в них информацию, явилось развитое звуковое общение птиц и их язык. Птицы очень широко пользуются звуками для передачи самой различной биологической информации – при появлении врага, поисках добычи, при миграционном поведении (подробнее о ), при воспитании птенцов. Практически все существенные моменты в их жизни сопровождаются определенными голосовыми реакциями. И, у каждой птицы, даже самой молчаливой, насчитывающей сотни позывов, подчас отличающихся слабыми, трудно уловимыми нашим ухом особенностями, даже в этих позывах содержится основная информация, основной смысл сигнала и птичий слух её улавливает и воспринимает.

Функциональные системы и структуры звука у птиц

Всё сказанное – лишь проявление биологической специфики слуха птиц, но каковы его особенности, как функциональной системы, каковы структуры, обеспечивающие его работу?

Диапазон частот, воспринимаемых птицами, составляет 40-29000 Гц. У насекомых верхняя граница слуха доходит до 250000 Гц, у летучих мышей – до 200000 Гц, у дельфинов до 150000 Гц, у грызунов – до 60000 Гц, у хищников – до 60000 Гц…

Однако, способности птиц различных групп в этом отношении далеко неравнозначны. Здесь, прежде всего, следует исходить из тех задач, которые предъявляет к слуху экология вида.

Звуковой порог восприятия у птиц

У большинства птиц слух обслуживает сложное звуковое общение и поэтому, развит в наибольшей степени. У воробьиных птиц, к примеру, верхний порог восприятия достигает 18000-29000 Гц (у клеста – 20000Гц, у домового воробья – 18000, у зарянки – 21000, у зеленушки – 20000, у снегиря – 210000, у зяблика – 29000 Гц). Многие виды ориентируются в пространстве главным образом с помощью слуха, так как зрение из-за ограниченной видимости, играет менее важную роль, причем слух нередко обеспечивает точный поиск добычи и бросок на неё. Так, к примеру, совы, которые добывают мышевидных грызунов в сумерках и в ночное время, имеют достаточно широкий диапазон воспринимаемых частот (у ушастой совы –это 180000 Гц, у серой неясыти – 210000 Гц) и зону наибольшей чувствительности слуха, совпадающую по частоте с писком грызунов.

Хорошим слухом обладают козодои – некоторые из них способны к эхолокации, ночные голенастые, ночные кулики и так далее. , к примеру, обладает огромными по сравнению с другими куликами ушными отверстиями, свидетельствующими о высоком развитии слуха. У водных птиц, в жизни которых слух играет меньшую роль – у них мало врагов и им не нужно ловить добычу, ориентируясь на звуки, которые она издаёт, он, как правило, развит слабо. У кряквы, к примеру, его верхний порог едва достигает 8000 Гц. Хорошо развитым слухом обладают лесные куриные, в особенности рябчики, а также, такие обитатели полей, как перепел. В обоих случаях густой переплет стеблей и ветвей деревьев затрудняет зрение и ухудшает видимость, а слух оказывается весьма важным средством ориентации в пространстве.

Эхолокация у птиц

Однако, более узкий по сравнению с млекопитающими, частотный спектр слуха птиц не является препятствием к развитию некоторых важных его сторон, к примеру, эхолокации . Известно, что эхолокационные способности млекопитающих очень велики. Летучие мыши, летая над водой, испускают такие звуковые импульсы, которые отражаются от тела рыбы, что неосторожно приблизившаяся к поверхности рыба точно лоцируется и вылавливается зверьком. При этом, отраженный звук теряет до 99% своей интенсивности. Другие летучие мыши с помощью своих эхолотов получают картинное отображение окружающей среды. А, дельфины с помощью отраженных звуков, ловят рыбу.

В отличие от млекопитающих, эхолокация которых связана с ультразвуками, птицы используют слышимый звук и добиваются таких же результатов. Обитающий в глубоких пещерах южноамериканский гуахаро использует звуки частотой до 7300 Гц и продолжительностью 1 мсек. Эхолоты имеются и у других видов птиц. К примеру, у южно-азиатских стрижей – их ещё называют салангами.

Не менее важным, с биологической точки зрения, качеством является точное пространственное определение звука. Даже курица, с её низкими слуховыми возможностями, различает источники звука, расположенные на расстоянии в 1,5 градуса.

Сову сипуху с удаленными глазами выпускают в темную комнату, где бегают мыши. И, сова, используя исключительный слух, безошибочно лоцирует бегающих мышей и ловит их.

Скорость обработки звуковой информации птицами

Исследователей поражает в слухе птиц высокая скорость обработки звуковой информации – другими словами, птицы способны мгновенно оценивать биологическое значение звука. Это отчетливо проявляется в следующем примере.

Среди африканских славок и сорокопутов встречаются виды с дуэтным пением, когда поют обе птицы из пары, хотя обычно поёт только самец. Каждый дуэт имеет своё специфическое отличие, и птица отвечает на песню только своего партнёра. Интервал между началом ответной песни, естественно равен времени, необходимому для оценки услышанного звука. И, у птиц он составляет всего 125 мсек, тогда как у человека – 160-200 мсек.

Быстрота звукового анализа у птиц имеет большое биологическое значение, дополняя, а в ряде случаев — дублируя и заменяя зрение. Последнее, как средство ориентации, имеет ряд недостатков – ограниченная видимость в сумерках и ночью, в зарослях трав и кустарников, в густых ветвях. Звук в этом отношении более универсален – он огибает препятствия, легко проникает через заросли, и т. д. От птицы только требуется возможно быстрая оценка того значения, которое этот звук несет, оценка его биологической информации. Именно такие свойства слуха птиц, как высокая реактивность, точная пространственная локация и тонкий биологический анализ звука, являются важнейшими точками приложения отбора для этой группы.

Все эти качества, которые делают слух птицы весьма совершенным и надежным средством ориентации в пространстве, обеспечиваются довольно простыми структурами. При этом подчас используются такие чисто птичьи возможности, как например, оперение.