Певчие птицы подчиняются… физике

Синхронизацию мелодий южноамериканских печников вызывают простые законы физики, а не музыкальный талант. Furnarius rufus - птица размером с дрозда - распространена в Бразилии и Аргентине, и прославлена своими гнездами в форме печи. Когда самец и самка начинают песню, самец выпевает примерно шесть...

Синхронизацию мелодий южноамериканских печников вызывают простые законы физики, а не музыкальный талант. Furnarius rufus - птица размером с дрозда - распространена в Бразилии и Аргентине, и прославлена своими гнездами в форме печи. Когда самец и самка начинают песню, самец выпевает примерно шесть нот в секунду и постепенно повышает темп. Вместо того, чтобы следовать за своим партнером, самка перемежает его ритм своим собственным. По словам Родриго Лахе из Городского университета Буэнос-Айреса (Аргентина) и Габриэль Миндлин из университета Калифорнии (США), получается «очень завораживающая» песня.

•	Эти птицы поют по законам физики

Песнь самца, как считают исследователи, «задает» темп песне самки совсем как маятник, который запускается вибрацией балки, с которой он свисает. Но песни отличаются от простого маятника, или линейного колебателя, который качается в одном постоянном ритме. Лахе и Миндлин полагают, что мышцы, контролирующие дыхание и нижнюю гортань певчих птиц работают как нелинейный вибратор, реагирующий на регулярные «руководящие» сигналы сложным образом.

Изучая записи птичьих дуэтов, сделанных в аргентинском заповеднике, ученые обнаружили, что число звуков, издаваемых самцами и самками, обычно придерживается простых соотношений, изменяющихся за считанные секунды. Самое распространенное сочетание – одна нота самки на три ноты самцов, но встречаются и другие пропорции: 1:4, 2:7, 3:10. При таком темпе людям-музыкантам практически невозможно создавать сложные противоритмы. Но птицы не делают это сознательно – они просто дают своим мышцам вибрировать согласованно.

С помощью математических моделей Лахе и Миндлин выяснили, что если один нелинейный вибратор руководит другим, то они попадают в почти такое же соотношение ритмов, как и птицы-печники. По мере увеличения скорости ведущего вибратора, ведомый вибратор внезапно перескакивает от одного соотношения к другому.

Теоретически типическая последовательность может развиваться от полной синхронизации (1:1), через 2:3, 1:2, 2:5, 1:3 и так далее до 1:5. Нечто похожее и происходит в реальных дуэтах по мере того, как самец ускоряет темп.