У попугаев обнаружили уникальные «голосовые отпечатки», которые помогают узнавать друг друга в стае

Попугаи обладают исключительной способностью к звукоподражанию. Они могут учить новые звуки на протяжении всей жизни, накапливая практически неограниченный вокальный репертуар. При этом они издают позывные, чтобы члены их стаи могли узнавать их индивидуально. Это поднимает вопрос: как их позывные могут быть очень изменчивыми и при этом уникально идентифицируемыми?

Исследование на ожереловых попугаях (монахах), проведенное Институтом поведения животных Общества Макса Планка и Музеем естественных наук Барселоны, возможно, нашло ответ: у особей есть уникальный тембр голоса, известный как «голосовой отпечаток», аналогичный человеческому. Это открытие у диких попугаев позволяет предположить, что голосовые отпечатки могут существовать и у других видов с гибкой вокализацией, таких как дельфины и летучие мыши.

«Логично, что у ожереловых попугаев есть базовый голосовой отпечаток, — говорит Симеон Смил из Института Макса Планка, первый автор статьи в Royal Society Open Science. — Это элегантное решение для птицы, которая динамично меняет свои позывные, но все равно должна быть узнаваема в очень шумной стае».

Люди имеют сложный и гибкий вокальный репертуар, но мы все равно можем узнавать друг друга только по голосу. Это происходит благодаря голосовому отпечатку: наш голосовой тракт оставляет уникальную подпись в тембре нашего голоса во всем, что мы говорим.

Другие социальные животные также используют голосовые сигналы для узнавания. Например, у птиц, летучих мышей и дельфинов особи имеют уникальный «сигнальный позыв», который делает их узнаваемыми для членов группы. Но такие позывы кодируют идентичность только в одном типе звуков. На сегодняшний день почти нет свидетельств того, что у животных есть уникальные подписи, лежащие в основе всех звуков, издаваемых особью. Другими словами, почти неизвестно животных, имеющих голосовой отпечаток.

Это удивило Смила, который изучает, как попугаи используют свои исключительные вокальные способности для социализации в больших группах. Как и люди, попугаи используют язык и рот для модуляции звуков, а значит, «их ворчание и визг звучат гораздо более по-человечески, чем чистейший свист певчей птицы».

Кроме того, как и люди, попугаи живут в больших группах с непостоянным составом. «Десятки птиц могут издавать звуки одновременно, — говорит он. — Им нужен способ отслеживать, какая особь издает какой звук».

Смил задался вопросом, могли ли попугаи, обладая подходящей анатомией и необходимостью ориентироваться в сложной социальной жизни, также развить голосовые отпечатки. Чтобы выяснить это, он отправился в Барселону, где существует самая большая популяция индивидуально помеченных диких попугаев. Ожереловые попугаи там являются инвазивным видом и заполняют городские парки стаями численностью в сотни птиц.

Программа мониторинга, проводимая Музеем естественных наук Барселоны, маркирует попугаев уже 20 лет, и на сегодня индивидуально идентифицировано 3000 птиц — это стало большим подспорьем для Смила и его исследования.

Вооружившись микрофонами-«ружьями», Смил и коллеги записали позывные сотен особей, собрав в общей сложности более 5000 вокализаций. Это самое масштабное на сегодня исследование индивидуально помеченных диких попугаев. Важно, что Смил записывал одних и тех же особей повторно в течение двух лет, что позволило выявить стабильность их позывов во времени.

Затем исследователи использовали набор моделей, чтобы определить, насколько особи были узнаваемы в рамках каждого из пяти основных типов позывов этого вида. Неожиданно они обнаружили высокую изменчивость в так называемом «контактном позыве», который птицы используют для «трансляции» своей идентичности. Это опровергло давнее предположение о том, что контактные позывы содержат стабильный индивидуальный сигнал, и навело на мысль, что попугаи используют для индивидуального распознавания что-то другое.

Чтобы проверить, играют ли роль голосовые отпечатки, Смил обратился к модели машинного обучения, широко используемой в распознавании человеческого голоса, которая определяет личность говорящего по тембру его голоса. Они обучили модель распознавать позывы отдельных попугаев, классифицированные как «тональные».

После обучения модели на одной особи они проверили, сможет ли модель обнаружить ту же особь по другому набору позывов, классифицированных как «рычащие». Модель смогла сделать это в три раза лучше, чем ожидалось случайно. Это стало доказательством того, что у ожереловых попугаев есть голосовой отпечаток, который, по словам Смила, «может позволить особям узнавать друг друга, независимо от того, что они говорят».

Авторы предупреждают, что доказательства все еще предварительные. «Прежде чем мы сможем говорить об истинном голосовом отпечатке, нам нужно подтвердить, что модель может повторить этот результат при обучении на большем объеме данных от большего числа особей, и что птицы также могут распознавать этот тембр в вокализациях», — говорит Смил.

Барселонская группа дополнит будущие эксперименты и анализы экологическим исследованием, помечая попугаев GPS-трекерами, чтобы определить, насколько перекрываются территории особей.

«Это может дать представление о замечательной способности вида различать позывы разных особей», — говорит Хуан Карлос Сенар из Музея естественных наук Барселоны.

Если окажется, что у ожереловых попугаев есть настоящий голосовой отпечаток, это, по словам Смила, даст ответ на вопрос, как попугаи могут быть одновременно такими вокально гибкими и социальными. Последствия выйдут и за рамки попугаев: «Я надеюсь, что это открытие стимулирует дальнейшую работу по обнаружению голосовых отпечатков у других социальных животных, которые могут гибко изменять свою вокализацию, таких как дельфины и летучие мыши».