Фото: Симеон Смил

Уникальные голосовые отпечатки у попугаев помогают птицам узнавать себя в стае

Попугаи — исключительные говоруны. Они могут изучать новые звуки в течение всей своей жизни, накапливая практически неограниченный вокальный репертуар. В то же время они издают крики, позволяющие членам своей стаи распознавать их индивидуально — возникает вопрос о том, как их крики могут быть очень разнообразными, но при этом однозначно идентифицируемыми.

Исследование попугаев-монахов, проведенное Институтом поведения животных Макса Планка и Музеем естественных наук Барселоны, может дать ответ: особи обладают уникальным тембром голоса, известным как голосовой отпечаток, похожим на человеческий. Это открытие у дикого попугая повышает вероятность того, что голосовой отпечаток может также присутствовать у других вокально гибких видов, таких как дельфины и летучие мыши.

«Для попугаев-монахов имеет смысл иметь основной голосовой отпечаток, — говорит Симеон Смил из Макса Планка, первый автор статьи, опубликованной в журнале Royal Society Open Science. — Это элегантное решение для птицы, которая динамически меняет свои крики, но все равно должна быть узнаваема в очень шумной стае».

У людей сложный и гибкий вокальный репертуар, но мы все еще можем узнавать друг друга только по голосу. Это потому, что у людей есть голосовые отпечатки: наш голосовой тракт оставляет уникальную подпись в тоне нашего голоса во всем, что мы говорим.

Другие социальные животные также используют голосовые сигналы для распознавания. Например, у птиц, летучих мышей и дельфинов отдельные особи обладают уникальным «фирменным звонком», который позволяет идентифицировать их членам группы. Но фирменные звонки кодируют идентичность только в одном типе звонка. На сегодняшний день практически не существует доказательств наличия у животных уникальных подписей, которые лежат в основе всех звонков, издаваемых человеком. Другими словами, известно, что почти ни у одного животного нет голосовых отпечатков.

Это удивило Смила, докторанта-исследователя Института поведения животных Макса Планка, который изучает, как попугаи используют свои исключительные вокальные способности для общения в больших группах. Ученый задался вопросом, могли ли попугаи, обладающие правильной анатомией в сочетании с необходимостью ориентироваться в сложной социальной жизни, также эволюционировать голосовые отпечатки. Чтобы выяснить это, он отправился в Барселону, где в дикой природе существует самая большая популяция индивидуально маркированных попугаев.

Программа мониторинга, проводимая Музеем естественных наук Барселоны, в течение 20 лет отмечала попугаев, и на данный момент индивидуально идентифицировано 3000 птиц — благо для Смила и его исследования по распознаванию индивидуального голоса.

Вооружившись микрофонами-дробовиками, Смил и его коллеги записали крики сотен особей, собрав в общей сложности более 5000 вокализаций, что делает это крупнейшее на сегодняшний день исследование индивидуально маркированных диких попугаев. Затем они использовали набор моделей, чтобы определить, насколько узнаваемыми были особи в пределах каждого из пяти основных типов сигналов, подаваемых этим видом. Удивительно, но они обнаружили высокую изменчивость в так называемом «контактном звонке», который птицы используют для передачи своей идентичности. Это опровергло давнее предположение о том, что контактные вызовы содержат стабильный индивидуальный сигнал, и предположило, что попугаи используют что—то другое для индивидуального распознавания.

Чтобы проверить, действовали ли голосовые отпечатки, Смайл обратился к модели машинного обучения, широко используемой в распознавании человеческого голоса, которая определяет личность говорящего по тембру его голоса. Они обучили модель распознавать крики отдельных попугаев, которые были классифицированы как «тональные» по звуку.

После того, как модель была обучена на отдельном человеке, они протестировали, может ли модель распознавать одного и того же человека по другому набору звонков, которые были классифицированы как «рычащие» по звуку. Модель смогла сделать это в три раза лучше, чем ожидалось случайно, предоставив доказательства того, что у попугаев монк есть голосовой отпечаток, который, по словам Смила, «может позволить особям узнавать друг друга независимо от того, что они говорят».

Эксклюзивный перевод

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.