Человек вышел из соснового бора на крутой берег. Внизу — река, за ней — густой лес. Набрал человек в легкие побольше воздуха и с силой выдохнул.

— Эге-ге-гей! — разнеслось над рекой.

— Эге-ге-гей! — с силой повторило эхо эти звуки.

Что же это такое — звук вообще и что такое голос человека или голос животных? Где и как образуется голос?

Звук — это волнообразно распространяющиеся колебательные движения частиц воздуха или другой упругой среды. Его производят ветер, вода, растения и сами животные. О великом многообразии звуков, голосов и песен у животных рассказано в предыдущем очерке.

В природе существуют звуки различной частоты, которую выражают в условных единицах — герцах. Один герц равен одному колебанию в секунду, один килогерц — тысяче колебаниям в секунду. Колебания с частотой ниже 16 герц называют инфразвуками, а выше 20000 — ультразвуками. Улавливать различные звуки людям, зверям и птицам помогают органы слуха. Причем возможности воспринимать звуковые колебания разной частоты у них различны.

Ухо взрослого человека способно воспринимать звуки в пределах от 16 до 20 000 колебаний в секунду: в этих пределах люди воспринимают звук как непрерывный. Инфразвуки ниже 16 — 18 колебаний и ультразвуки выше 20 000 колебаний люди не воспринимают. Лучше всего человеческое ухо улавливает звуки частотой от 1000 до 3000 колебаний в секунду.

Среди зверей и птиц есть много таких, которые слышат хуже, чем человек, но есть и такие, которые своими способностями к восприятию звуков значительно превосходят людей. Например, кролик способен воспринимать звуки частотой до 16000 колебаний в секунду, ёж — 18.000, серая крыса и лошадь — до 40.000, собака — до 80.000, макака резус — 16.384, шимпанзе — 8.192, дельфины — до 100 и 120 тысяч, летучие мыши — 98.000. У птиц верхний предел слуха достигает: у голубя 12.000, у грача — 10.000, у попугаев 16.000, у сокола 10.000, у клеста — 19.200, у снегиря и серой совы — 21.000, у зяблика — 29.000, у домашней курицы — 9.000. Скворец в обычное время улавливает звуки частотой до 14.000 колебаний в секунду, а в период размножения, при обострении всех его органов чувств, до 35.000.

Животные производят звуки по-разному. Кошка катает пластмассовый шарик по полу, и мы слышим стук. Собака, привязанная во дворе, гремит железной цепью. Скворец или канарейка стучат клювом по кормушке. Попугай ломает мощным клювом свою клетку — слышен треск. Но эти же животные могут издавать и другие звуки: кошка — мяукает и мурлычет, собака — лает, рычит, воет, скулит, скворец или канарейка — поют, а то и произносят слова, как попугай. В таких случаях, издаваемые животными звуки, мы называем голосами.

Голос человека или млекопитающих животных — это совокупность звуков, издаваемых ими при помощи голосового аппарата. Возникновение у них звуков, голоса, всегда связано с деятельностью дыхательной системы и движением воздуха в ней.

Голосовой аппарат человека и млекопитающих животных состоит из трех взаимосвязанных частей: полостей легких, бронхов и трахеи; гортани; верхних дыхательных путей — глотки, носоглотки, носовой полости и полости рта. При вдохе воздух проходит через носовые ходы, попадает в носоглотку, а затем в глотку. В глотку из ротовой полости поступает и пищевой комок. Книзу глотка как бы разветвляется на две трубки: спереди она переходит в гортань, а сзади — в пищевод. Через гортань проходит только воздух. Пища в нее обычно не попадает, так как в момент глотания вход в гортань закрывается надгортанником. В гортани расположена главная часть голосового аппарата — голосовые связки.

Основу гортани (иногда ее называют дыхательным горлом) образуют несколько хрящей, самый крупный их которых — щитовидный. У входа в гортань, на боковых поверхностях ее, имеются особые складки слизистой оболочки, образующие ложные и истинные голосовые связки. Истинные голосовые связки, между которыми находится голосовая щель, расположены ниже ложных. Голосовые связки соединены со специальными, голосовыми мышцами. Под действием этих мышц голосовые связки могут напрягаться или расслабляться, а щель между ними сужаться или расширяться. Во время спокойного дыхания голосовые связки раздвинуты в стороны и щель между ними открыта Для прохождения воздуха. В это время звуки в ней не образуются. При воспроизведении звуков голосовые связки смыкаются До полного соприкосновения и становятся более напряженными. При этом давление в легких, бронхах и трахее резко повышается. Воздух сильной струей проходит через голосовую щель, и края голосовых связок начинают колебаться, вибрировать. В результате этого и возникает звук — голос.

В зависимости от частоты колебаний голосовых связок звук может быть различной высоты: высокий, тонкий или низкий, грубый. Отчасти это зависит и от длины связок.

У птиц голосовые звуки также порождаются в дыхательном аппарате. Правда, в отличие от млекопитающих у них имеются некоторые особенности в строении органов дыхания.

Легкие у птиц небольшого размера, не столь эластичны, как у млекопитающих, и плотно прижаты к стенкам грудной полости. Воздух, пройдя по трахее и крупным бронхам в легкие, поступает затем в мельчайшие бронхиолы, окруженные сетью кровеносных капилляров, где и происходит газообмен. Часть ответвлений бронхов выходит за пределы легких, не разделяясь на бронхиолы, и образует тонкостенные воздухоносные мешки. Их у птиц девять: один непарный межключичный, два шейные, два передние грудные, два задние грудные и два брюшные. Воздушные мешки и их отростки располагаются между внутренними органами и мышцами, а также образуют трубчатые выросты, заходящие внутрь полых трубчатых костей.

При вдохе часть воздуха заходит в бронхиоли, где и осуществляются газообмен, а часть поступает в воздушные мешки. При выдохе грудная кость птицы поднимается, происходит сжатие грудной клетки и часть воздуха из воздушных мешков вытесняется обратно. При этом он вторично проходит через бронхиолы, где из него усваивается кислород. Таким образом у птиц осуществляется двойное дыхание, благодаря которому кислород поступает в кровь дважды — при вдохе и выдохе. А это, кстати, очень важно при полете, когда птица машет крыльями. Воздушные мешки имеют большое значение для терморегуляции, ослабляют трение между соседствующими внутренними органами и облегчают их работу, защищают мышцы от перегревания при работе, а внутренние органы — от переохлаждения в холодную погоду. Наличие воздушных мешков и пневматических костей значительно облегчает вес тела птицы, .что также чрезвычайно важно при полете. Кстати, благодаря этому ни одна птица не тонет в воде. А при плавании птицы очень незначительно погружаются в воду.

Долгое время, столетиями ученые считали, что у певчих птиц гортань устроена так же, как и у млекопитающих, и является источником голоса. Более подробное изучение показало, что у них имеются две гортани: верхняя и нижняя. Нижняя гортань и является местом, где возникают звуки — голос. Располагается она на месте раздвоения трахеи на бронхи. Здесь, между трахеей и бронхами, находятся особые бронхиальные полукольца, на внутренней поверхности которых располагаются голосовые губы и перепонки. К наружной поверхности бронхиальных полуколец прикрепляются голосовые мышцы, регулирующие величину просвета каждого бронха в области нижней певчей гортани.

Поток воздуха, проходя через образующиеся в бронхах щели, вызывает колебания голосовых перепонок, что и приводит к образованию звуков. С числом голосовых мышц, обеспечивающих подвижность элементов нижней гортани, связана способность птиц к пению, издаванию звуков, а у говорящих — к произношению слов. У птиц из отряда воробьиных, к которому относятся почти все говорящие птицы, в нижней гортани имеется от 5 до 7, а у некоторых даже 9 пар голосовых мышц. Между прочим, у американских страусов-нанду, пингвинов, бакланов, гагар, куликов, чаек, поганок, кукушек, дятлов, уток и гусей имеется всего лишь по одной паре голосовых мышц. У казуаров, киви и аистов их нет совсем. У большинства попугаев — три пары голосовых мышц.

Количество колебаний, возникающих при образовании звуков в нижней гортани у птиц, различно. Советские ученые В. Д. Ильичев и И. Д. Никольский в книге «Голоса животных» указывают, что в голосе зарянки бывает от 2.000 до 12.000 колебаний в секунду, у пеночки-теньковки — от 2,000 до 9.200, у грача — от 1000 до 3000, у домашней курицы — от 400 до 3000, у сизого голубя — от 200 до 1600, у синицы-гаечки — от 1600 до 11.000 и у волнистого попугайчика — от 1600 до 6400.

Частота колебаний в голосе мелких воробьиных птиц значительно больше, чем у крупных птиц. Так, у грача в голосе чаще всего бывает от 1400 до 2.000 колебаний в секунду, у вороны — 1200, а у домового воробья от 3.000 до 5.000 и у овсянки — 8.000.

В формировании звуков у птиц, образующихся в нижней гортани, участвуют и некоторые вспомогательные органы. Из них наибольшее значение имеет трахея, являющаяся резонатором. В образовании потока воздуха, идущего из легких через нижнюю гортань, существенную роль играют воздушные мешки. Следует отметить, что и верхняя гортань у птиц принимает некоторое участие в голосообразовании. При помощи особых мышц она может сжиматься, закрываться, расширяться, и это способствует регуляции звукового потока сформировавшегося в нижней гортани. А шипение у лебедей и чуфыканье у тетеревов вообще производится при помощи верхней гортани.

Напомним, что голоса птиц — их крики, пение, а также произношение слов у говорящих, представляют собой рефлекторную реакцию, выражающую определенное состояние их, а точнее — состояние их нервной системы и органов чувств.

Звуковая сигнализация, как мы уже знаем, присуща и млекопитающим. Более того, некоторые из них, общаясь с людьми, могут научиться произносить и слова человеческой речи. Таковыми оказались дельфины и обезьяны.

Видный специалист по высшей нервной деятельности и по изучению функций мозга дельфинов, американский ученый доктор Джон Лилли в своей лаборатории много лет изучал поведение дельфинов и занимался обучением их. Одним из наиболее способных его учеников был дельфин Эльвар. Опыты с ним проводил не только сам ученый, но и его ассистентка Элис Миллер. Постоянно общаясь с дельфином, она громко и четко произносила слова, предназначенные ему. Когда Эльвар во время тренировок находился в специальной ванне, он имел привычку озорничать: набирал в рот воду и выбрызгивал ее вверх, а иногда и на экспериментатора. Приходилось прикрикивать на него: «Стоп ит!» — «прекрати это». Однажды, обрызганная водой, Элис Миллер крикнула дельфину эту же команду. Прошло несколько секунд, и Эльвар четко повторил:

— Стоп ит!

В другой раз его учительница сказала: «бай-бай», и Эльвар тут же повторил это, только более тонким голосом.

Ученые давно уже установили, что дельфины общаются между собой при помощи сигналов, которые они издают на высоких частотах, — ультразвуков. Однако они могут издавать звуки и на низких частотах, в пределах слышимости человека. И вот оказалось, что дельфины вполне способны перенимать звуки, услышанные при общении с человеком и даже отдельные слова. Воспроизводя такие звуки, дельфины произносят их быстрее, чем человек, и поэтому разобрать, что «говорит» дельфин трудно. Но если записать разговор дельфинов на ленту магнитофона, а потом увеличить продолжительность издаваемых ими звуков и уменьшить их высоту, путем замедленного движения магнитофонной ленты, то можно хорошо разобраться в разговорах этих умных животных. Так Джон Лилли и его сотрудники узнали, что дельфины могут не только копировать различные звуки, издаваемые приборами, смех, но и человеческую речь.

Работая с Эльваром, Джон Лилли обучил его произносить свое имя и ряд английских слов — «больше», «говори», «громче», «вверх» и другие. Потом Эльвар научился произносить краткие фразы: «брызни воду», «больше, Эльвар».

Во время опытов Джон Лилли записывал на ленту магнитофона различные технические данные, чтобы потом его секретарь переписал их в протокол. И тут оказалось, что дельфин повторяет некоторые слова вслед за экспериментатором. Когда ученый однажды сказал «сто тридцать три минуты», Эльвар тут же произнес «сто тридцать три...» и запнулся на слове минуты. В другой раз Джон Лилли продиктовал для магнитофона: «На счетчике ленты триста двадцать три фута», дельфин повторил: «триста двадцать три».

Во время опытов с другими дельфинами один из помощников ученого громко сказал: «Уже шесть часов». Через несколько секунд дельфин — самка Лиззи повторила эти слова.

Много наблюдений над прирученными и дрессированными дельфинами проводится в специальных океанариумах и дельфинариях. Там дельфины выступают как прекрасные цирковые артисты и одновременно служат объектом важных биологических исследований. У нас с дрессированными дельфинами успешно работают в Батумском дельфинарии на Черном море. Интересных результатов добились специалисты океанариума близ Гонолулу на Гавайских островах. Здесь одного из дельфинов — афалин научили произносить на английском языке фразу «Yes о’кеу!» («Да, все в порядке!»).

Разумеется, произношение слов дельфинами является лишь повторением услышанных ими звуков и утверждать, что они имеют полное понятие о том, о чем говорят, нельзя. В этом отношении они не отличаются от попугаев или других говорящих птиц. Однако дрессировка дельфинов показала, что и они способны связывать звуковые сигналы с игрой или получением рыбы — иначе говоря, способны к смысловым ассоциациям.

Кстати, у любознательных читателей может возникнуть вопрос: где и как образуются звуки у дельфинов, способных воспроизводить слова человеческой речи? У дельфинов голосовых связок нет и говорить, как люди, они не могут. Звуки, в диапазоне слышимых человеком слов, а равно и ультразвуки дельфины производят при помощи особого клапана и мышц, расположенных в дыхале, а также при помощи особых структур анатомических образований в глотке. Поэтому слова человека они имитируют со специфическим дельфиньим свистящим акцентом.

Дельфины — морские млекопитающие. И свои звуки они издают в воде. А могут ли научиться говорить наземные млекопитающие? Опыты с различными зверями показали, что произносить слова они не могут — звуковой голосовой аппарат у них устроен не так, как у людей. Впрочем, в литературе имеется указание о том, что знаменитый дрессировщик В. Л. Дуров обучил собаку произносить слово «мама». Вполне возможно, что тут было не выговаривание слов, а лишь некоторое подобие звуковой имитации, подправленное воображением и стремлением выдать желаемое за действительность. Тем более, что научить собаку произносить слова в дальнейшем никому не удавалось.

Больше возможностей в этом отношении у человекообразных обезьян. Жители джунглей — шимпанзе — в естественных условиях издают примерно 20 различных звуков, выражающих удовольствие, дружелюбие, тревогу, испуг, угрозу, ярость и другие простые эмоции. Имеется определенная звуковая сигнализация и у других обезьян. Эксперименты, проведенные учеными, показали, что некоторые обезьяны способны и на большее: путем длительного обучения их можно научить произносить отдельные слова. Ученому Фарнесу удалось таким путем научить орангутанга весьма внятно произносить слово «папа».

Еще большего успеха достигли американские ученые, супруги Хайс, работавшие в лаборатории приматов штата Флорида (США). Они взяли на воспитание маленькую, беспомощную, только что родившуюся обезьянку и стали воспитывать и обучать ее, как обычного ребенка. Обезьянка Викки прожила у них несколько лет. Она росла, нормально развивалась, но так и осталась обыкновенной обезьяной, хотя и довольно смышленой, Общаясь с ней, Кэти Хайс учила обезьянку произносить слова, Викки выучила только четыре слова. Лучше всего она произносила слово «мама». Оно звучало почти по-человечески. Но, как оказалось, Викки не понимала сущности этого слова: она говорила «мама» любому человеку, державшему в руках банан.

В последнее время подобные опыты проводят в других исследовательских центрах. Они позволят более полно изучить речевые возможности шимпанзе, выросших в различных условиях. Разумеется, рассчитывать на то, что у обезьян, даже при самых благоприятных условиях, могут возникнуть зачатки речи (как этого ожидал Джон Лилли от дельфинов), не приходится. При всех выдающихся способностях обезьян, их смышлености и относительной легкости обучения, они так и останутся животными с характерными чертами присущей им психики. Кстати, по данным швейцарского зоолога Портмена, изучавшего умственные способности людей и различных животных, обезьяны в этом отношении уступают дельфинам и даже слонам.

Психика (от греческого психе — душа) — особое свойстве высокоорганизованной материи, точнее — мозга человека, отражать объективную действительность, все предметы и явления окружающего его мира, осмысливать их при помощи коры головного мозга и совершать те или иные действия, поступки. Ос новой психики человека и животных является центральная нервная система, мозг. Мозг — материальная основа психики, наиболее высокой ступенью которой и является мышление человека. Животные, имеющие высокоразвитую нервную систему и кору головного мозга, также обладают психикой. В свое время об этом хорошо сказали Чарльз Дарвин и Фридрих Энгельс. Высшие животные, как мы уже знаем, способны думать. Но их примитивное мышление — это мышление путем «проб и ошибок», мышление образами. Для животных сигнальными раздражителями, вызывающими психические процессы в их мозге, могут быть только непосредственные раздражители, воздействующие на их органы чувств: обонятельные, зрительные, звуковые, вкусовые, термические. У человека же мышление осуществляется не только на базе таких раздражителей, но и на базе языка — слов, терминов, фраз, понятий, к чему животные не способны. Речь, слова, языковый материал представляют собой особую, вторую сигнальную систему, допускающую возможность обобщенного, отвлеченного мышления словами.

Разумеется, ставить непреодолимую грань, стену между мышлением человека и мышлением животных также не следует. Это закрывало бы пути к познанию развития природы человека и, в конечном итоге, его мышления как высшей формы движения материи. Современное естествознание доказывает, что человек со всеми своими особенностями возник в результате развития животного мира, как его необходимый итог. Следовательно, человеческое мышление и даже сознание, как еще более высокая ступень его развития, имело предпосылки в животном мире. Фридрих Энгельс развитие мозга связывал с различными ступенями развития органического мира, как предыстории человеческого духа, и говорил, что «без этой предыстории существование мыслящего человеческого мозга остается чудом» («Диалектика природы», 1948, стр. 158). Мышление животных — всего лишь прообраз человеческого мышления, которое в результате трудовой деятельности людей и развития речи, языка, слов поднялось на недосягаемую для животных высоту.

Итак, примитивное мышление животных, даже таких «интеллектуалов», как дельфины и наиболее развитые человекообразные обезьяны, это еще не мышление человека. Древней человекообразной обезьяне пришлось пройти очень долгий путь, чтобы превратиться в предка человека. Ученые говорят, что этот путь исчисляется примерно миллионом лет. Решающее значение в этом сыграл труд. «Труд создал и самого человека», писал Фридрих Энгельс. Это признают все биологи, философы и даже поэты. Степан Щипачев выразил это такими словами:

Природа! Человек — твое творенье,

И этой чести у тебя не отберут.

Но на ноги поставил с четверенек

И человеком предка сделал труд.

Когда предшественники современных людей научились создавать орудия труда и приобрели способность к отвлеченному, абстрактному или, как еще говорят, — понятийному мышлению и речи, тогда и появился человек, которого зовут гомо фабер, гомо сапиенс, гомо локвенс — Homo faber, Homo sapiens, Homo loquens — человек творящий, разумный, говорящий.