Well, now we're going to the Bahamas to meet a remarkable group of dolphins that I've been working with in the wild for the last 28 years.
Мы с вами отправимся на Багамы, чтобы встретиться с необычайной стаей дельфинов, которых я изучала в естественных условиях почти 30 лет.
Now I'm interested in dolphins because of their large brains and what they might be doing with all that brainpower in the wild. And we know they use some of that brainpower for just living complicated lives, but what do we really know about dolphin intelligence?
Меня интересуют дельфины по причине их развитого мозга и то, каким образом они используют его возможности в своей среде обитания. Нам известно, что дельфины используют возможности мозга для достаточно сложной жизнедеятельности, но что мы действительно знаем об их интеллекте?
Well, we know a few things. We know that their brain-to-body ratio, which is a physical measure of intelligence, is second only to humans. Cognitively, they can understand artificially-created languages. And they pass self-awareness tests in mirrors. And in some parts of the world, they use tools, like sponges to hunt fish. But there's one big question left: do they have a language, and if so, what are they talking about?
Кое-что известно. К примеру, соотношение массы тела к мозгу, которое является единицей измерения интеллекта, — на втором месте после человеческого. На когнитивном уровне они могут понимать искусственно созданные языки. Они также узнают собственное отражение в зеркале. А в некоторых областях они используют приспособления — вроде морской губки — для ловли рыбы. Тем не менее остаётся один большой вопрос: обладают ли они языком общения, и если это так, о чём они разговаривают?
So decades ago, not years ago, I set out to find a place in the world where I could observe dolphins underwater to try to crack the code of their communication system. Now in most parts of the world, the water's pretty murky, so it's very hard to observe animals underwater, but I found a community of dolphins that live in these beautiful, clear, shallow sandbanks of the Bahamas which are just east of Florida. And they spend their daytime resting and socializing in the safety of the shallows, but at night, they go off the edge and hunt in deep water.
Десятилетия, даже не годы тому назад я отправилась на поиски места, где можно было бы провести подводное наблюдение и попытаться расшифровать их средства коммуникации. Во многих частях света океанские воды достаточно мутные, поэтому очень сложно наблюдать за животными под водой. Но мне удалось найти стаю дельфинов, обитающую в этих прозрачных прибрежных водах Багамских островов, к востоку от Флориды. В течение дня они, в основном, отдыхают и общаются на безопасном островке отмели, а ночами уплывают в открытый океан, чтобы поохотиться.
Now, it's not a bad place to be a researcher, either. So we go out for about five months every summer in a 20-meter catamaran, and we live, sleep and work at sea for weeks at a time. My main tool is an underwater video with a hydrophone, which is an underwater microphone, and this is so I can correlate sound and behavior. And most of our work's pretty non-invasive. We try to follow dolphin etiquette while we're in the water, since we're actually observing them physically in the water. Now, Atlantic spotted dolphins are a really nice species to work with for a couple of reasons. They're born without spots, and they get spots with age, and they go through pretty distinct developmental phases, so that's fun to track their behavior. And by about the age of 15, they're fully spotted black and white.
Надо сказать, это вполне неплохое местечко для наблюдений. Каждое лето в течение нескольких недель мы проводим исследования в открытом море на 20-метровом катамаране. Мой основной инструмент под водой — видеокамера с гидрофоном, это своего рода подводный микрофон, позволяющий синхронизировать звук и движения. Большинство наших исследований носит невмешательный характер: под водой мы пытаемся следовать кодексу поведения дельфинов, поскольку мы непосредственно наблюдаем за их действиями. Атлантические пятнистые дельфины — замечательный вид для изучения по ряду причин: они рождаются без пятен, которые затем появляются с годами; в своем развитии они проходят определённые фазы, что делает изучение их поведения особенно интересным. Примерно к 15-ти годам они полностью покрываются чёрно-белыми пятнами.
Now the mother you see here is Mugsy. She's 35 years old in this shot, but dolphins can actually live into their early 50s. And like all the dolphins in our community, we photographed Mugsy and tracked her little spots and nicks in her dorsal fin, and also the unique spot patterns as she matured over time.
На этом снимке — самка дельфина Магси, здесь ей 35 лет. Как правило дельфины могут прожить до 50-ти с небольшим. Как и всех других дельфинов из нашей стаи, мы фотографировали Магси и следили за её маленькими пятнышками и трещинками на спинном плавнике, а также за уникальными пятнистыми узорами, которые появились у неё по мере взросления.
Now, young dolphins learn a lot as they're growing up, and they use their teenage years to practice social skills, and at about the age of nine, the females become sexually mature, so they can get pregnant, and the males mature quite a bit later, at around 15 years of age. And dolphins are very promiscuous, and so we have to determine who the fathers are, so we do paternity tests by collecting fecal material out of the water and extracting DNA. So what that means is, after 28 years, we are tracking three generations, including grandmothers and grandfathers. Now, dolphins are natural acousticians. They make sounds 10 times as high and hear sounds 10 times as high as we do. But they have other communication signals they use. They have good vision, so they use body postures to communicate. They have taste, not smell. And they have touch. And sound can actually be felt in the water, because the acoustic impedance of tissue and water's about the same. So dolphins can buzz and tickle each other at a distance.
Молодняк многому обучается у старших, и проводит юные годы, осваивая социальные навыки. Где-то к девяти годам самки достигают половой зрелости и могут давать потомство; самцы созревают попозже — примерно к 15-ти годам. Дельфины очень беспорядочны в связях, и нам приходится определять отцовство при помощи тестов. Для этого собираются подводные остатки фекалий и из них выделяется ДНК. Таким образом, на протяжении почти 30 лет мы отслеживаем три поколения, включая бабушек и дедушек. Дельфины являются прирождёнными мастерами акустики. Они издают и способны слышать звуки на частоте, в 10 раз превышающей наши способности. Помимо этого они задействуют и другие сигналы коммуникации. Обладая отличным зрением, они используют язык телодвижений; развиты вкусовые рецепторы, но нет обоняния, зато есть осязание. Поскольку звук можно буквально почувствовать в воде, благодаря одинаковой амплитуде колебания материи и воды, дельфины сигналят и могут пощекотать друг друга на расстоянии.
Now, we do know some things about how sounds are used with certain behaviors. Now, the signature whistle is a whistle that's specific to an individual dolphin, and it's like a name. (Dolphin whistling noises) And this is the best-studied sound, because it's easy to measure, really, and you'd find this whistle when mothers and calves are reuniting, for example.
Кое-что известно о том, в каких ситуациях используются те или иные звуковые сигналы. Свист, к примеру, является весьма индивидуальным и, скорее всего, означает имя (свист дельфинов). Это один из самых хорошо изученных звуков, так как его проще всего измерить. Такой свист можно услышать от матери, созывающей своих дельфинят.
Another well studied sound are echolocation clicks. This is the dolphin's sonar. (Dolphin echolocation noises) And they use these clicks to hunt and feed. But they can also tightly pack these clicks together into buzzes and use them socially. For example, males will stimulate a female during a courtship chase. You know, I've been buzzed in the water. (Laughter) Don't tell anyone. It's a secret. And you can really feel the sound. That was my point with that. (Laughter)
Эхолокационный треск — ещё один хорошо изученный сигнал. Он выступает в роли гидролокатора (эхолокационные звуки), который используется для охоты и пропитания. Они также могут скомпановать потрескивания в щелчки и употреблять их с целью общения. Например, самцы могут стимулировать самку во время ухаживаний. Мне даже удалось испытать это на себе. (Смех) Никому не рассказывайте, это секрет. Говорю вам, можно по-настоящему ощутить силу звука. (Смех)
So dolphins are also political animals, so they have to resolve conflicts. (Dolphin noises) And they use these burst-pulsed sounds as well as their head-to-head behaviors when they're fighting. And these are very unstudied sounds because they're hard to measure.
Помимо всего прочего, дельфины занимаются политикой, так как им приходится разрешать конфликты. (Звуки дельфинов) Они используют эти короткие импульсы и тычутся носом к носу во время драк. Это один из неизученных звуков, поскольку его трудно раскодировать.
Now this is some video of a typical dolphin fight. (Dolphin noises) So you're going to see two groups, and you're going to see the head-to-head posturing, some open mouths, lots of squawking. There's a bubble. And basically, one of these groups will kind of back off and everything will resolve fine, and it doesn't really escalate into violence too much.
На этом видео — обычная схватка между дельфинами. (Звуки дельфинов) Вы видите две группы дельфинов, которые занимают позицию «носом к носу», из раскрытых пастей доносятся пронзительные звуки. Ой, пузырьки воздуха. В итоге, одна группа начнёт отступать, и всё разрешится наилучшим образом; обычно не доходит до жестоких драк.
Now, in the Bahamas, we also have resident bottlenose that interact socially with the spotted dolphins. For example, they babysit each other's calves. The males have dominance displays that they use when they're chasing each other's females. And the two species actually form temporary alliances when they're chasing sharks away. And one of the mechanisms they use to communicate their coordination is synchrony. They synchronize their sounds and their body postures to look bigger and sound stronger. (Dolphins noises) Now, these are bottlenose dolphins, and you'll see them starting to synchronize their behavior and their sounds. (Dolphin noises) You see, they're synchronizing with their partner as well as the other dyad. I wish I was that coordinated.
В багамских водах обитают афалины, которые поддерживают социальные связи с пятнистыми дельфинами. К примеру, они присматривают за детёнышами друг друга; самцы пользуются преимущественным положением, когда они преследуют самок другого вида; оба вида могут временно объединять свои усилия для отпугивания стай акул. Синхронность является средством коммуникации и координации совместных действий. Они синхронизируют звуки с позами, чтобы выглядеть крупнее и звучать устрашающе. (Звуки дельфинов) Это дельфины-бутылконосы — афалины, которые собираются скоординировать своё поведение и звуки. (Звуки дельфинов) Видите, как синхронно они двигаются вместе? Другая пара делает то же самое. Хотела бы я иметь такую же сноровку.
Now, it's important to remember that you're only hearing the human-audible parts of dolphin sounds, and dolphins make ultrasonic sounds, and we use special equipment in the water to collect these sounds. Now, researchers have actually measured whistle complexity using information theory, and whistles rate very high relative to even human languages. But burst-pulsed sounds is a bit of a mystery.
Важно понимать, что мы слышим только то, что в пределах возможностей человеческого уха. Дельфины издают ультразвуковые сигналы, для сбора и распознания которых мы используем специальное подводное оборудование. Исследователям удалось изучить дельфиний свист, задействуя теорию информации, которая показала высокую степень сложности в сравнении с нашим языком. Однако короткие импульсы всё ещё представляют загадку.
Now, these are three spectragrams. Two are human words, and one is a dolphin vocalizing. So just take a guess in your mind which one is the dolphin. Now, it turns out burst-pulsed sounds actually look a bit like human phonemes.
На этих представленных спектрограммах две показывают человеческую речь, а третья — вокализацию дельфинов. Попробуйте угадать, какая из них озвучена дельфином. Оказывается, звуки короткой пульсации на деле выглядят почти как фонемы человеческой речи.
Now, one way to crack the code is to interpret these signals and figure out what they mean, but it's a difficult job, and we actually don't have a Rosetta Stone yet. But a second way to crack the code is to develop some technology, an interface to do two-way communication, and that's what we've been trying to do in the Bahamas and in real time. Now, scientists have used keyboard interfaces to try to bridge the gap with species including chimpanzees and dolphins. This underwater keyboard in Orlando, Florida, at the Epcot Center, was actually the most sophisticated ever two-way interface designed for humans and dolphins to work together under the water and exchange information. So we wanted to develop an interface like this in the Bahamas, but in a more natural setting. And one of the reasons we thought we could do this is because the dolphins were starting to show us a lot of mutual curiosity. They were spontaneously mimicking our vocalizations and our postures, and they were also inviting us into dolphin games. Now, dolphins are social mammals, so they love to play, and one of their favorite games is to drag seaweed, or sargassum in this case, around. And they're very adept. They like to drag it and drop it from appendage to appendage. Now in this footage, the adult is Caroh. She's 25 years old here, and this is her newborn, Cobalt, and he's just learning how to play this game. (Dolphin noises) She's kind of teasing him and taunting him. He really wants that sargassum. Now, when dolphins solicit humans for this game, they'll often sink vertically in the water, and they'll have a little sargassum on their flipper, and they'll sort of nudge it and drop it sometimes on the bottom and let us go get it, and then we'll have a little seaweed keep away game. But when we don't dive down and get it, they'll bring it to the surface and they'll sort of wave it in front of us on their tail and drop it for us like they do their calves, and then we'll pick it up and have a game.
Выход один — расшифровать, что же означают эти звуковые сигналы. Но это трудная работа, да и образца для расшифровки у нас пока нет. Существует и другой способ — разработать некую технологию, интерфейс которой поддерживал бы двустороннюю коммуникацию, — и этим мы как раз занимаемся на Багамах в режиме реального времени. Учёные использовали интерфейс клавиатуры, пытаясь преодолеть барьер общения между видами, включая шимпанзе и дельфинов. В Эпкот центре в Орландо находится вот эта подводная клавиатура — на сегодняшний день самая удачная модель двустороннего контакта между людьми и дельфинами для взаимодействия и обмена информацией под водой. Мы хотели разработать подобный интерфейс и на Багамах, но в более естественных условиях. На эту идею нас натолкнул тот факт, что дельфины стали проявлять к нам невероятное любопытство. Они спонтанным образом подражали нашим голосам и телодвижениям, а также приглашали нас принять участие в их играх. Поскольку дельфины — социальные животные, они обожают игры, и одна из самых любимых — перетаскивать морские водоросли, в данном случае саргасс, с место на место. В этом деле они знатоки: им нравится перенести, а затем перебросить водоросль с одного плавника на другой. На этой плёнке взрослая особь Кэрол, ей 25 лет, а рядом с ней новорожденный Кобальт, который как раз учится, как играть в эту игру. (Звуки дельфинов) Она дразнит его и подзадоривает, а ему так хочется взять траву. Когда дельфины привлекают людей в эту игру, обычно они вертикально погружаются в воду с небольшим кусочком саргасса на плавнике, который они легонько подталкивают и затем роняют в глубину, давая понять, что мы должны её достать и продержать у себя как можно дольше. Если сразу не нырнёшь за травой, они вынесут её на поверхность и будут размахивать ею, держа на хвосте, а потом отпустят, как они это делают во время игр с детёнышами. Мы поднимаем водоросль, и игра продолжается.
And so we started thinking, well, wouldn't it be neat to build some technology that would allow the dolphins to request these things in real time, their favorite toys? So the original vision was to have a keyboard hanging from the boat attached to a computer, and the divers and dolphins would activate the keys on the keypad and happily exchange information and request toys from each other. But we quickly found out that dolphins simply were not going to hang around the boat using a keyboard. They've got better things to do in the wild. They might do it in captivity, but in the wild --
Мы подумали, что было бы замечательно обзавестись подобной технологией, которая позволила бы дельфинам делать разные запросы по ходу нашего общения, скажем, указать на игрушку. Поначалу мы хотели использовать клавиатуру, подсоединённую к бортовому компьютеру: водолазы и дельфины нажимают на кнопки, успешно обмениваясь информацией и поочерёдно запрашивая друг у друга игрушки. Но очень быстро мы обнаружили, что дельфины не собирались просто так находиться поблизости и нажимать на кнопки. У них есть дела и поинтереснее. Они ещё могут заниматься этим в неволе.
So we built a portable keyboard that we could push through the water, and we labeled four objects they like to play with, the scarf, rope, sargassum, and also had a bow ride, which is a fun activity for a dolphin. (Whistle) And that's the scarf whistle, which is also associated with a visual symbol. And these are artificially created whistles. They're outside the dolphin's normal repertoire, but they're easily mimicked by the dolphins. And I spent four years with my colleagues Adam Pack and Fabienne Delfour, working out in the field with this keyboard using it with each other to do requests for toys while the dolphins were watching. And the dolphins could get in on the game. They could point at the visual object, or they could mimic the whistle.
Мы сделали удобную подводную клавиатуру, обозначающую предметы, с которыми дельфины любят играть: шарф, верёвка, морская трава (саграсс), а также катание на волнах — ещё одно любимое занятие дельфинов. (Свист) Это звук для шарфа, который также ассоциируется с визуальным символом. А это искусственно созданный свист, он не входит в обычный репертуар дельфинов, но, тем не менее, легко ими копируется. С коллегами Адамом Паком и Фабьеном Делфуром мы провели 4 года, работая под водой с этой клавиатурой. Мы пользовались ею, чтобы запросить игрушки, пока за нами наблюдали дельфины, и они были не прочь поучаствовать. Они указывали на видимый объект, или издавали соответсвующий свист.
Now this is video of a session. The diver here has a rope toy, and I'm on the keyboard on the left, and I've just played the rope key, and that's the request for the toy from the human. So I've got the rope, I'm diving down, and I'm basically trying to get the dolphin's attention, because they're kind of like little kids. You have to keep their attention. I'm going to drop the rope, see if they come over. Here they come, and then they're going to pick up the rope and drag it around as a toy. Now, I'm at the keyboard on the left, and this is actually the first time that we tried this. I'm going to try to request this toy, the rope toy, from the dolphins using the rope sound. Let's see if they might actually understand what that means. (Whistle) That's the rope whistle. Up come the dolphins, and drop off the rope, yay. Wow.
Здесь запечатлены кадры всего процесса. У ныряльщика есть верёвка; я с клавиатурой на экране слева нажимаю на кнопку с изображением верёвки, значит, от нас поступил запрос на эту игрушку. Я беру верёвку, ныряю, и пытаюсь таким образом привлечь внимание дельфинов. Они ведь как малые дети, поэтому приходится удерживать их внимание. Я отпускаю верёвку наблюдаю, поплывут ли они за ней. Вот и они — поднимают верёвку и начинают таскать её по кругу, резвясь. Я опять возвращаюсь к клавишам. Кстати, этот трюк мы попробовали первый раз: я пытаюсь запросить обратно эту игрушку — верёвку — у дельфинов при помощи звукового сигнала. Посмотрим, понимают ли они на самом деле значение этого звука. (Раздаётся свист) Это звук, обозначающий верёвку. Появляются дельфины и возвращают верёвку. Ура! Здорово.
(Applause)
(Аплодисменты)
So this is only once. We don't know for sure if they really understand the function of the whistles. Okay, so here's a second toy in the water. This is a scarf toy, and I'm trying to lead the dolphin over to the keyboard to show her the visual and the acoustic signal. Now this dolphin, we call her "the scarf thief," because over the years she's absconded with about 12 scarves. In fact, we think she has a boutique somewhere in the Bahamas. So I'm reaching over. She's got the scarf on her right side. And we try to not touch the animals too much, we really don't want to over-habituate them. And I'm trying to lead her back to the keyboard. And the diver there is going to activate the scarf sound to request the scarf. So I try to give her the scarf. Whoop. Almost lost it. But this is the moment where everything becomes possible. The dolphin's at the keyboard. You've got full attention. And this sometimes went on for hours. And I wanted to share this video with you not to show you any big breakthroughs, because they haven't happened yet, but to show you the level of intention and focus that these dolphins have, and interest in the system.
Но это лишь один раз. Мы не знаем наверняка, понимают ли они издаваемый свист. В воде находится другая игрушка. На этот раз это шарфик, и я пытаюсь подвести дельфина к клавиатуре, чтобы был виден образ и слышен соответствующий звуковой сигнал. Это самка дельфина по прозвищу «Воровка шарфов», потому что за несколько лет она умыкнула около дюжины шарфов. Она наверняка уже открыла бутик где-то на Багамах. Итак, я подплываю и снимаю шарф с её правого плавника. Мы стараемся как можно меньше касаться животных, так как не хотим их сильно приручать. Я пытаюсь направить её к клавишам, а водолаз издаёт соответствующий звук на запрос шарфа. Я отдаю ей шарфик... Ой, чуть не потеряла. В этот момент может произойти всё что угодно. Она уже подплыла к клавиатуре, и все затаили дыхание. Подобное может продолжаться несколько часов. Я показываю вам это видео не для того, чтобы поделиться великими достижениями, которые ещё не свершились, — а чтобы показать степень любознательности, которую демонстрируют дельфины; их интересует происходящее.
And because of this, we really decided we needed some more sophisticated technology. So we joined forces with Georgia Tech, with Thad Starner's wearable computing group, to build us an underwater wearable computer that we're calling CHAT. [CHAT: Cetacean Hearing And Telemetry] Now, instead of pushing a keyboard through the water, the diver's wearing the complete system, and it's acoustic only, so basically the diver activates the sounds on a keypad on the forearm, the sounds go out through an underwater speaker, if a dolphin mimics the whistle or a human plays the whistle, the sounds come in and are localized by two hydrophones. The computer can localize who requested the toy if there's a word match. And the real power of the system is in the real-time sound recognition, so we can respond to the dolphins quickly and accurately.
По этой причине мы решили, что требуется более сложное оборудование. Мы скооперировались с компанией Georgia Tech во главе с Тадом Старнером для разработки подводного переносного компьютера, который получил название CHAT [англ. Cetacean Hearing And Telemetry]. Вместо того, чтобы нажимать на клавиши под водой, к костюму водолаза крепится полная акустическая система. Можно активировать звуки простым нажатием кнопки на предплечье. Звуки раздаются из подводной колонки. Когда дельфин имитирует свист, или его проигрывает водолаз, звуки доходят до пары гидрофонов, определяющих их источник. Компьютер может определить, кто запросил игрушку, если такое слово есть в базе данных. Главное достоинство этой системы состоит в распознании звуков в реальном времени, что позволяет нам отвечать дельфинам быстро и безошибочно.
And we're at prototype stage, but this is how we hope it will play out. So Diver A and Diver B both have a wearable computer and the dolphin hears the whistle as a whistle, the diver hears the whistle as a whistle in the water, but also as a word through bone conduction. So Diver A plays the scarf whistle or Diver B plays the sargassum whistle to request a toy from whoever has it. What we hope will happen is that the dolphin mimics the whistle, and if Diver A has the sargassum, if that's the sound that was played and requested, then the diver will give the sargassum to the requesting dolphin and they'll swim away happily into the sunset playing sargassum for forever.
Сейчас на стадии испытания мы надеемся, что система сработает следующим образом. Оба водолаза — А и Б — одеты в костюмы с переносным компьютером; дельфины слышат исходящий свист, как и положено, а водолазы, помимо свиста под водой, получают расшифровку в виде слова через прибор на руке. Водолаз А проигрывает звук, означающий шарф, а водолаз Б — сигнал морской травы, подавая запрос к «владельцу» игрушки. Ожидается, что дельфин скопирует свист, и если у ныряльщика А есть морская трава, и поступил звуковой сигнал на её запрос, тогда он должен отдать водоросль дельфину, который её запросил. В итоге они уплывут счастливые и довольные, играясь с ней до конца жизни.
Now, how far can this kind of communication go? Well, CHAT is designed specifically to empower the dolphins to request things from us. It's designed to really be two-way. Now, will they learn to mimic the whistles functionally? We hope so and we think so. But as we decode their natural sounds, we're also planning to put those back into the computerized system. For example, right now we can put their own signature whistles in the computer and request to interact with a specific dolphin. Likewise, we can create our own whistles, our own whistle names, and let the dolphins request specific divers to interact with.
Каковы пределы возможностей данной коммуникации? CHAT спроектирован таким образом, чтобы дельфины могли делать запросы; он также рассчитан на двусторонний контакт. Смогут ли дельфины имитировать свист функционально? Очень на это надеемся. По мере расшифровки обычных звуков, мы планируем внести их в компьютерную базу данных. Например, уже сегодня мы можем внести в компьютер характерный свист и сделать запрос на контакт с отдельным дельфином. Также можно создавать свои сигналы, разного рода свист для имён; дельфины, в свою очередь, смогут подавать запросы для общения с отдельным водолазом.
Now it may be that all our mobile technology will actually be the same technology that helps us communicate with another species down the road. In the case of a dolphin, you know, it's a species that, well, they're probably close to our intelligence in many ways and we might not be able to admit that right now, but they live in quite a different environment, and you still have to bridge the gap with the sensory systems.
В итоге может оказаться, что все эти мобильные устройства станут той технологией, которая позволит нам взаимодействовать и с другими видами животных. В отношении дельфинов могу сказать, что они, возможно, близки к нам по интеллекту во многих отношениях, но на данный момент мы вряд ли сможем это доказать, ведь они живут в совершенно другой среде, и связи нужно налаживать с помощью сенсорных устройств.
I mean, imagine what it would be like to really understand the mind of another intelligent species on the planet.
Только представьте, каково это — по-настоящему понимать интеллект другого сознательного существа на нашей планете.
Thank you.
Спасибо за внимание.
(Applause)
(Аплодисменты)