04.06.2021
Мария Азарова
5 136

Ученые расшифровали песню пересмешника

4.1

Авторы исследования попытались впервые описать конкретные композиционные правила, лежащие в основе песни пересмешника, с акцентом на то, как птица переходит от одного звукового типа к другому. Также им удалось классифицировать четыре основных режима морфинга — плавной трансформации одного звука в другой.

Североамериканский певчий пересмешник
Североамериканский певчий пересмешник — певчая птица, получившая свое название благодаря способности включать в свое пение много заимствованных звуков / © Getty Images

Многоголосый, или североамериканский пересмешник — певчая птица семейства пересмешниковых — известен своей способностью имитировать пение других птиц. Однако он не просто копирует сородичей, но сочиняет собственные мелодии, основанные на заимствовании чужих звуков. Коллектив ученых из Общества Макса Планка (Германия), Технологического института Нью-Джерси и Университета Элона в Северной Каролине (США) выяснял, как именно пересмешники выстраивают эти «имитации». Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Psychology.

Хотя человеку легко отличить североамериканского пересмешника от других представителей этого семейства, например кошачьего и коричневого трэшера, или других птиц вроде скворцов, синих соек и так далее, до сих пор никто не пытался квалифицировать или количественно оценить конкретные композиционные стратегии, которые они используют и так похожи на «человеческую» музыку.

Спектрограмма (вверху) и форма волны (внизу, зеленый цвет) песни пересмешника, иллюстрирующая ее иерархическую структуру, а также сравнение с кряквой и дроздом. А) 14 секунд песни самца пересмешника. Пунктирными линиями отмечены переходы звуков. И спектрограмма, и форма волны иллюстрируют организацию песни в виде отдельных звуков из повторяющихся фрагментов. В) Кряква. C) Черный дрозд. Обе записи содержат определенный вид акустического морфинга: одна повторяющаяся нота / звук постепенно замедляется и понижается по высоте (после начального повышения, например, как в случае с криком черного дрозда). Авторы исследования утверждают, что разнообразные режимы морфинга, наблюдаемые при переходах мелодии пересмешников, отличаются от других случаев стереотипного внутризвукового морфинга, нельзя объяснить лишь мышечными ограничениями. Более того, они удивительно похожи на определенные стратегии в музыке / © Frontiers in Psychology 

Песни пересмешника настолько сложны и разнообразны, что для анализа потребовались совместные усилия специалистов из самых разных областей — нейробиологов, полевых биологов, музыковедов и других — и разработка специальных алгоритмов. «Когда вы какое-то время слушаете пересмешника, то можете осознать, что эта птица не просто случайным образом связывает звуки, которые имитирует. Она скорее упорядочивает похожие фрагменты мелодии в соответствии с последовательными правилами. Однако для того, чтобы исследовать это предположение с научной точки зрения, нам пришлось использовать количественный анализ и проверить, действительно ли данные подтверждают гипотезы», — рассказала ведущий автор работы Тина Роеске.

Ученые определили четыре композиционные стратегии, используемые пересмешниками при переходе от одного звука к другому: изменение тембра, изменение высоты звука, растягивание перехода (удлинение во времени) и сжатие (сокращение во времени). Как оказалось, зачастую звуки до и после перехода у пересмешников связаны спектрально, значит, переходы постепенны — это назвали морфингом, то есть плавной трансформацией. По словам исследователей, аналогичные приемы использовали известные великие композиторы и даже современные исполнители: от Бетховена до российской музыкальной этно-группы «Хуун-Хуур-Ту» из Тывы и американского рэпера Кендрика Ламара.

«Количественные доказательства в этом исследовательском анализе основаны на небольшой выборке, и мы не можем утверждать, что проверили нашу гипотезу досконально. Тем не менее полученные данные говорят: звуки показывают больше сходства между парами соседних, чем между случайными звуками в песне четырех изученных нами птиц. Следовательно, субъективные слуховые впечатления от морфинга пересмешника возникают не только из-за механизмов нашего слуха, но морфинг — часть песни этих птиц. Мы допускаем, что пересмешники, по сути, заинтересованы в выстраивании «звуковых отношений» между множеством птичьих песен. Они формируют свои мелодии, основанные на этих четырех режимах морфинга, и находят среди песен других птиц звуки, которые отвечают их правилам, — как композиторы-люди, следующие за голосом и правилами гармонического движения. Но птицы используют не человеческие правила, а правила, присущие их собственному виду, оттачиваемые поколениями посредством полового отбора», — подытожили ученые.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Предстоящие мероприятия
Вчера, 16:42
Илья Ведмеденко

Украина, вероятно, потеряла недавно запущенный космический аппарат «Сич-2-30». Пока с ним нет устойчивой связи — или совсем никакой.

Позавчера, 16:05
Александр Березин

Океаны на нашей планете не могли возникнуть сразу после ее появления: здесь было слишком жарко. Однако попытки объяснить их «кометным завозом» не удались, изотопный состав нашей воды не такой, как в кометах. До самых недавних пор оставалось неясным, откуда же тогда она появилась, сделав возможной земную жизнь?

Вчера, 13:43
Александр Березин

Пока Германия закрывает свои последние реакторы, КНР планирует ввести 150 новых атомных энергоблоков в ближайшие 15 лет. И часть из них будет вырабатывать совсем не электричество, а нечто, многократно более востребованное нашей цивилизацией: тепло. На отопление человечество тратит намного больше энергии, чем на электроэнергетику, а отапливаться от солнечных батарей и ветряков не выйдет наверняка. Несколько процентов от выработки электроэнергетики и сегодня уходят на отопление — но более 90% нужды в тепле покрывает не она, а обособленная от нее теплоэнергетика, в виде котельных в жилых кварталах и газовых котлов в отдельно стоящих домах. Заменить эти источники одной электроэнергией невозможно: от нее тепло будет выходить в несколько раз дороже.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: