Попугаи и скворцы — искусные звукоимитаторы, способные копировать как человеческую речь, так и разные техногенные звуки вроде противоугонной сигнализации или рингтонов мобильных телефонов. Но насколько точно эти птицы воспроизводят сложные звуковые эффекты? Чтобы проверить это, нидерландские ученые провели своеобразный турнир, в котором моделью для подражания стал герой «Звездных войн» — дроид R2-D2.
Вокализации робота создал звуковой дизайнер Бен Бертт, используя синтезатор ARP 2600 в сочетании с собственным голосом, обработанным с помощью специальных эффектов. В результате «речь» R2-D2 можно разделить на звуки двух типов: монофонические, относительно простые щелчки и попискивания, и многофонические, более сложные сигналы.
В исследовании, статья о котором вышла в журнале Scientific Reports, специалисты из Лейденского и Амстердамского университетов (Нидерланды) изучили 107 видео, на которых звуки R2-D2 имитировали домашние попугаи девяти видов. Еще в восьми роликах аналогичное задание выполняли обыкновенные скворцы (Sturnus vulgaris). Большинство видео сняли и загрузили в социальные сети владельцы птиц, участвующие в любительских научных проектах (так называемое течение «гражданской науки»).
Для объективной оценки точности ученые применили специальный алгоритм, который вычислял коэффициент различия между оригиналом и имитацией. Анализ показал, что скворцы лучше попугаев имитировали сложные вокализации R2-D2, которые невозможно точно воспроизвести, издавая только по одной ноте за раз.
Исследователи объяснили такой результат анатомическим преимуществом скворцом. Особое строение сиринкса, голосового органа птиц, позволяет им порождать два звука одновременно. В результате в шести из восьми роликов, где фигурировали скворцы, они успешно сымитировали сложные сигналы дроида. Попугаи, чей сиринкс устроен иначе, воспроизводили только основную частоту многофонических звуков.
Впрочем, с более простыми сигналами R2-D2 обе группы участников справились хорошо. При этом исследователей удивило, что среди попугаев лучшими оказались не крупные виды с большим размером мозга, такие как говорливые жако и амазоны, а мелкие — волнистые попугайчики и кореллы.
По мнению ученых, объяснение может крыться в разных стратегиях имитации звуков у этих видов. Крупные попугаи осваивают больше звуков, но с меньшей точностью, вероятно, для более активного социального взаимодействия. У мелких же попугаев репертуар не столь обширный, но они, видимо, лучше отрабатывают каждое звукоподражание. Из других работ, к примеру, известно, что в природе такая тактика может помогать самцам волнистых попугайчиков привлекать самок.
Новый анализ наглядно продемонстрировал, как строение голосового аппарата птиц определяет пределы их вокальных возможностей. Также ученые подчеркнули ценный вклад волонтеров. Благодаря любителям птиц удалось собрать данные по множеству видов, что в условиях лаборатории было бы затруднительно.