Провокация вербального взаимодействия дельфинов по гидроакустическому каналу на основе когнитивной эмпатии

Провокация гидроакустического коммуникационного взаимодействия дельфинов Tursiops truncatus на основе когнитивной эмпатии показала, что они в процессе «диалога» используют пакеты ультракоротких импульсов. Длительность пакетов варьирует от 40 до 3000 мс с модуляцией интервала между ультракороткими импульсами от ~1 до ~120 мс и паузами между пакетами. Рисунок модуляции интервалов структурирован с использованием различных законов модуляции. Сигналы коммуникации получены в эксперименте при участии трех животных, знающих основную задачу — последовательное акустическое дифференцирование двух предметных стимулов. Стимулом гидроакустического взаимодействия служит разрешение неопределенности при обучении респондента обратной задаче дифференцирования. Это порождает у наблюдателей эмоциональную эмпатию и провоцирует вокализацию между особями. Проведен подробный анализ двигательных поведенческих и акустических актов. Рассмотрены достоинства и недостатки представленной методики запуска процесса когнитивной эмпатии, которая и приводит к провокации гидроакустического взаимодействия между особями. В рассматриваемой методике эхолокационные и коммуникационные сигналы разнесены во времени и пространстве, что позволяет их однозначно идентифицировать.

1. Lilly J.C., Miller A.M. Sounds emitted by the Bottlenose Dolphin — The audible emissions underwater or in the air of captive dolphins are remarkably complex and varied // Science. 1961. 133(3465). P. 1689–1693. doi:10.1126/science.133.3465.1689

2. Белькович В.М., Дубровский Н.А. Сенсорные основы ориентации китообразных. Л.: Наука, 1976. 204 с.

3. Au W.W.L. The Sonar of Dolphins. N. Y.: Springer, 1993. 278 p.

4. Иванов М.П. Эхолокационные сигналы дельфина при обнаружении объектов в сложных акустических условиях // Акустический журнал. 2004. Т. 50, № 4. С. 550–561.

5. Ivanov M.P., Stefanov V.Е. Technique of experiments for studying echolocation and communication of dolphins under the effect of man-made interference // Symposium on Bio Sonar Systems and Bio-Acoustics, Institute Acoustics, Loughborough University, UK, 2009. Р. 215–220.

6. Иванов М.П. Устойчивость эхолокационной системы дельфина к воздействию пассивных и активных помех // Морские млекопитающие Голарктики: Сборник научных трудов. СПб., 2006. С. 218–222.

7. Finneran J.J. Dolphins use “packets” of broadband clicks during long range echolocation tasks // J. Acoust. Soc. Am. 2012. 132, 3. P. 1884. doi:10.1121/1.4754908

8. Stefanov V.Е., Ivanov M.P., Kashinov V.V., Stepanov B.G. Mechanisms of interference resistance of the sonar system of dolphins exposed to man-mad interference // Symposium on Bio Sonar Systems and Bio-Acoustics, Institute Acoustics, Loughborough University, Proceedings of the Institute of Acoustics. 2009. Vol. 31, Pt. 1. P. 22–28.

9. Finneran J.J. Dolphin “packet” use during long-range echolocation tasks // J. Acoust. Soc. Am. 2013. Vol. 133 (3). P. 1796–1810. doi.org/10/1121/1/4788997

10. Herman L.M., Tavolga W.N. The Communication Systems of Cetaceans // Cetacean behavior: Mechanisms and functions / Ed. L.M. Herman. N.Y.: Wiley & Sons Inc., 1980. P. 149–209.

11. Watkins W.A., Wartzok D. Sensory biophysics of marine mammals // Marine Mammal Science. 1985. Vol. 1(3). P. 219– 260. doi:10.1111/j.1748–7692.1985.tb00011.x

12. Tyack P. Population biology, social behavior and communication in whales and dolphins // Trends Ecol. Evol. 1986. Vol. 1(6). P. 144–150. doi:10.1016/0169–5347(86)90042-X

13. Dawson S.M. Clicks and Communication: The Behavioural and Social Contexts of Hector’s Dolphin Vocalizations // Ethology. 1991. Vol. 88(4). P. 265–276. doi:10.1111/j.1439–0310.1991.tb00281.x

14. Lammers M.O., Schotten M., Au W.W.L. The spatial context of free-ranging Hawaiian spinner dolphins (Stenella longirostris) producing acoustic signals // J. Acoust. Soc. Am. 2006. Vol. 119(2). P. 1244–1250. doi:10.1121/1.2151804

15. Herzing D.L. Vocalizations and associated underwater behavior of free-ranging Atlantic spotted dolphins, Stenella frontalis and bottlenose dolphins, Tursiops truncates // Aquatic Mammals. 1996. Vol. 22(2). P. 61–79. doi:10.12966/abc.02.02.2015

16. Cranford T.W., Elsberry W.R., Blackwood D.J., et al. Two independent sonar signal genera tors in the bottlenose dolphin: physiologic evidence and implications // J. Acoust. Soc. Am. 2000. Vol. 108(5). P. 2613–2614. doi:10.1121/1.4743727

17. Kershenbaum A., Sayigh L.S., Janik V.M. The Encoding of individual identity in dolphin signature whistles: How much information is needed? // PLoS ONE. 2013. Vol. 8(10): e77671. doi:10.1371/journal.pone.0077671

18. Esch H.C., Saygh L.S., Wells R.S. Quantifying parameters of bottlenose dolphin signature whistles // Marine Mammal Science. 2009. Vol. 25(4). P. 976–986. doi:10.1111/j.1748–7692.2009.00289.x

19. Панова Е.М., Беликов Р.А., Агафонов А.В., Белькович В.М. Тональные сигналы белух (delphinapterus leucas) Мягостровского стада (Белое море, Онежский залив) // Зоологический журнал. 2012. Т. 91(6). P. 721–733.

20. Беликов Р.А., Белькович В.М. Подводная акустическая сигнализация белух (Delphinapterus leucas) в репродуктивном скоплении при различных поведенческих ситуациях // Океанология. 2003. Т. 43, № 1. С. 118–126.

21. Беликов Р.А., Белькович В.М. Коммуникативные импульсные сигналы белух в летнем репродуктивном скоплении у острова Соловецкий в Белом море // Акустический журнал. 2008. Т. 54, № 1. С. 133–142.

22. Ridgway S., Carder D., Jeffries M., Todd M. Spontaneous human speech mimicry by a cetacean // Current Bioilogy. 2012. Vol. 22(20). P. R860–R861. doi:10.1016/j.cub.2012.08.044

23. Saygh L.S., Tyack P.L., Wells R.S., Scott M.D. Signature whistles of free-ranging bottlenose dolphins (Tursiops truncatus): Stability and mother-offspring comparisons // Behav. Ecol. Sociobiol. 1990. Vol. 26(4). P. 247–260. doi:10.1007/BF00178318

24. Dudok van Heel W.H., Kamminga C., van der Toorn J.D. An experiment in two-way communication in Orcinus orca L. // Aquatic Mammals. 1982. Vol. 9(3). P. 69–82.

25. Janik V.M., Sayigh L.S., Wells R.S. Signature whistle shape conveys identity information to bottlenose dolphins // PNAS. 2006. Vol. 103, N21. P. 8293–8297. doi:10.1073/pnas.0509918103

26. Иванов М.П., Кузнецов В.Б., Кашинов В.В. Возможные механизмы ближней ориентации у дельфинов // Сборник научных трудов V Международной конференции Морские млекопитающие Голарктики. Одесса, 2008. С. 238–343.

27. Blomqvist C., Amundin M. High-Frequency Burst-Pulse Sounds in Agonistic/Aggressive Interactions in Bottlenose Dolphins, Tursiops truncatus // Echolocation in Bats and Dolphins. Chicago: The University of Chicago Press, 2004. P. 425–431.

28. Иванов М.П., Леухина Ю.В. Анализ экспериментальных работ по изучению коммуникации дельфинов афалин // XIII Международное совещание и VI школа по эволюционной физиологии. Тез. докладов и лекций. СПб.: РАН, 2006. С. 88.

29. Панова Е.М., Агафонов А.В. Полвека исследований акустичеcкой сигнализации дельфинов афалин // Природа: Ежемесячный естественно-научный журнал Российской академии наук, 2011. № 12 (1156). С. 40–48.

30. Bastian J. The transmission of arbitrary environmental information between bottlenose dolphins // Animal sonar systems R.G. Juoy-Josas (France). 1967. P. 807–873.

31. Марков В.И. Организация акустической коммуникативной системы у дельфина афалины // Морские млекопитающие Голарктики. Материалы Международной конференции. Архангельск, 21–23 сентября 2000 г. Архангельск, 2000. С. 237–242.

32. Иванов М.П., Истомина А.А. Одомашнивание дельфинов — мифы и реальность // Экологическое партнёрство. Аспекты взаимодействия человека и животного в современном обществе. Сборник научных трудов участников Первой Международной научно-практической конференции (24–25 июня 2010 года, г. Санкт-Петербург). СПб.: НОИР, ООО «ИКЦ». С. 110–114.

33. Рябов В.А. Изучение акустических сигналов и предполагаемого разговорного языка дельфинов // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки. 2016. № 3(248). С. 88–101. doi:10.5862/JPM.248.10

34. Иванов М.П. Помехозащищенность акустической системы дельфина (эхолокация, ориентация, коммуникация) // Научная сессия памяти академика Л.М. Бреховских и профессора Н.А. Дубровского. М.: ГЕОС, 2009. С. 127–145.

35. Иванов М.П. Изучение коммуникационного поведения дельфина: методика, двигательные и акустические показатели // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2009. Т. 45, № 6, С. 575–582.

36. Rapp F. Ladislav Tondl, Technisches Denken and Schlussfolgern. Neun Kapitel einer Philosophie der Technik // Journal for General Philosophy of Science. 2004. 35. P. 203–204. doi:10.1023/B:JGPS.0000035212.92741.90

37. Хомский Н. Язык и мышление. Язык и проблемы знания / Пер. Б. Городецкий. Из-во: БГК им. И.А. Бодуэна де Куртенэ, 1999. 253 с.

38. Nazir T., Boulenger V., Roy A., Silber B., Jeannerod M., Paulignan Y. Language-induced motor perturbations during the execution of a reaching movement // Quarterly Journal of Experimental Psychology. 2008. Vol. 61. P. 933–943. doi:10.1080/1747021070162566

39. Wu H., Tang H., Ge Y., Yang S., Mai X., Luo Y.J., Liu C. Object words modulate the activity of the mirror neuron system during action imitation. // Brain and Behavior. 2017. 7(11). e00840. doi:10.1002/brb3.840

40. Володин И.А., Володина Е.В., Гоголева С.С., Доронина Л.О. Индикаторы эмоционального возбуждения в звуках млекопитающих и человека // Журнал общей биологии. 2009. Т. 70, № 3. С. 210–224.

41. Елеференко И.О. Подготовка специалистов социометрических профессий с учетом рациональности эмпатии // Фундаментальные исследования. 2010. № 12. С. 11–19.

42. Бауэр И. Почему я чувствую, что чувствуешь ты. Интуитивная коммуникация и секрет зеркальных нейронов. Санкт-Петербург: Вернера Регена, 2009. 112 c.

43. Гаврилушкина О.П. Развитие коммуникативного поведения дошкольников в условиях детского сада // Ребенок в детском саду. 2003. № 2. С. 12–16.

44. Фресс П. Эмоции // Фресс П., Пиаже Ж. Экспериментальная психология эмоций. Вып. 5. М.: Прогресс, 1975. С. 111–195.

45. Пашукова Т.И., Троицкая Е.А. Механизмы и функции эмпатии // Вестник МГЛУ. Вып. 7(586). 2010. С. 197–209.

46. Langford D.J., Crager S.E., Shehzad Z., et al. Social modulation of pain as evidence for empathy in mice // Science. 2006. Vol. 312. P. 1967–1970. doi:10.1126/science.1128322

47. Басин Е.Я. Творчество и эмпатия // Вопросы философии. 1987. № 2. С. 54–66.

48. Johnston A., Malabou C. Self and Emotional Life: Philosophy, Psychoanalysis, and Neuroscience. New York: Columbia University Press, 2013. 304 p.

49. Рябов В.А. Акустические сигналы и эхолокационная система дельфина // Биофизика. 2014. Т. 59, Вып. 1. C. 169–184.

50. Finneran J.J., Branstetter B.K., Houser D.S., More P.W., Mulsow J., Martin C., Perisho S. High-resolution measurement of a bottlenose dolphin’s (Tursiops truncatus) biosonar transmission beam pattern in the horizontal plane // J. Acoust. Soc. Am. 2014. 136(4). P. 2025–2038. doi:10.1121/1.4895682

51. Иванов М.П., Родионов А.А., Толмачев Ю.А., Леонова Л.Е., Романовская Е.В., Стефанов В.Е. Лабораторные исследования вербальной коммуникации зубатых китов // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2018. Т. 11, № 1. С. 74–79. doi:10.7868/S2073667318010082

52. Herman L.M., Morrel-Samuels P., Pack A.A. Bottlenosed dolphin and human recognition of veridical and degraded video displays of an artificial gestural language // Journal of Experimental Psychology: General. 1990. 119(2). P. 215–230.

53. Иванов М.П., Родионов А.А., Стефанов В.Е. Возможности сверхширокополосных систем наблюдения на примере исследования природного сонара зубатых китов // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2020. Т. 13, № 4. С. 100–120. doi:10.7868/S2073667320040097

54. Харари Ю.Н. Sapiens. Краткая история человечества. М.: Синдбад, 2016. 520 с.