Что говорят вороны, когда их громкое карканье наполняет темный зимний вечер? Несмотря на неизбежный шум, никто не знает наверняка. Птицы собираются ежедневно до и после сна и издают какой-то шум, но что может происходить в их мозгах, остается загадкой.
Исследователи из Вашингтонского университета Ботелла, интересующиеся этими хриплыми разговорами, подслушивают. Они размещают оборудование на крыше своего здания - месте встречи нескольких тысяч ворон, которые спят на близлежащих деревьях кампуса - и использование своего рода компьютеризированного подслушивания для изучения взаимосвязи между криками и поведением птиц.
«Используя только звук, наша команда может локализовать и записывать птиц удаленно и при тусклом свете, что делает эту ситуацию менее подходящей для видеослежения», - сказал Шима Абади, доцент Научной школы Университета Вашингтона Ботелла., технологии, инженерия и математика. «Это по-прежнему сложная задача, но мы можем использовать звуковые сигналы, чтобы найти закономерности и узнать больше о том, что птицы могут общаться».
Абади занимается акустикой океана; некоторые из ее предыдущих исследований отслеживают китов с помощью подводных микрофонов в океанской воде. Для этого проекта она объединилась с коллегой-биологом, который изучает местную популяцию ворон со своими студентами.
"Они невероятно хриплые и устраивают эту какофонию каждую ночь, и люди задаются вопросом: что они говорят? И это отличный вопрос, который можно задать в этом кампусе", - сказал Дуглас Вакер, доцент биологии в У. В. Ботелл.
Вакер получил докторскую степень UW, изучая певчих воробьев. После прихода в Университет Ботелла в 2012 году вполне естественно, что он изучает примерно 15 000 ворон, которые каждый вечер осенью, зимой и весной мигрируют на водно-болотные угодья Норт-Крик на территории кампуса..
Люди, идущие по кампусу, не могут не слышать не всегда мелодичный звук птиц.
«Вороны издают множество различных звуков, функции некоторых из которых мы понимаем довольно хорошо, а функции других - не очень», - сказал Вакер. «Их обычные крики «карканья» не обязательно хорошо понимаются - мы не знаем, какую информацию они могут передавать».
У него и Абади есть соседние офисы. В прошлом году они решили сотрудничать в междисциплинарном проекте, в котором его биологическое образование сочетается с ее знаниями в области акустики.
Полевая площадка на крыше здания факультета удобна, но этот проект сопряжен с техническими трудностями. Эти вороны кричат в шумной обстановке, где сложно отделить их вокализацию от разных птиц и других окружающих звуков. Более того, вороны умны. Они изменят свое поведение, если решат, что за ними наблюдают люди, или даже если поблизости окажется незнакомое оборудование.
Вот почему необходим высокотехнологичный подход, достойный птичьего CSI.
Команда, состоящая в основном из студентов бакалавриата, совершенствует свою технику аудиозаписи. Они разместили четыре аудиомагнитофона на 10-футовом квадрате на стоянке, а затем разместили динамик, воспроизводящий крики вороны, в одном из секторов. Рекордеры имеют точные метки времени для расчета прихода звуковых волн, а затем программное обеспечение сравнивает время, чтобы точно определить, где был сгенерирован звук.
Студенты нашли способ сосредоточиться на звуке самого высокого качества, чтобы утроить точность определения местоположения источника. Теперь они могут использовать записи, чтобы определить местонахождение источника звонка с точностью до 6-12 дюймов или размером с птицу.
От 50 до 100 ворон могут собраться перед ночлегом в сумерках на крыше научного корпуса. Их непрекращающееся карканье во время полета сменяется редкими вспышками на крыше. С помощью Абади команда работает над созданием пользовательского интерфейса и компьютерных методов, позволяющих выделять определенные вызовы, чтобы им не приходилось вручную выбирать через часы карканья, а можно было сосредоточиться на самых интересных событиях.
Дерек Флетт, старший студент бакалавриата в области машиностроения, расскажет об усилиях команды 5 декабря на ежегодном собрании Акустического общества Америки в Новом Орлеане.
Этой зимой они планируют использовать оборудование в дикой природе, то есть на крыше, для наблюдения за настоящими группами ворон. Со временем они надеются совместить аудионаблюдение с видео, чтобы изучить, как птицы реагируют на те или иные звуки.
Они также начали проверять свои теории, проигрывая определенные крики и затем наблюдая, реагируют ли вороны предсказанным образом.
Идея о том, что звонки содержат смысл, правдоподобна, сказал Вакер. Количество карканий или продолжительность пауз между карканьями могут что-то сказать об источниках пищи или возможных опасностях.
Если пчела может танцевать, чтобы сообщить другим пчелам, где находится еда, то, безусловно, высокоинтеллектуальная птица - в семье с другими видами птиц, которые способны к проницательному обучению, узнавать себя в зеркале, узнавать лиц и передачу этой информации последующим поколениям - может передавать сложную информацию», - сказал Вакер.
Другим соавтором работы, представленной в декабре, является Вирди Гай, студентка факультета машиностроения. Исследование финансировалось Исследовательским фондом роялти UW.