( Март 2021, idb.kniganews )
Мурмурация птичьих стай – один из удивительных и особо загадочных феноменов живой природы. Принято считать, что феномен этот в целом наукой понят и объяснён. Но если вникнуть поглубже, то для важнейших тут загадок, однако, ответов у учёных нет даже близко…
На редкость удачный фотоснимок, запечатлевший поразительную картину мурмурации огромной стаи скворцов в форме гигантской птицы, был сделан буквально только что, в первых числах марта на одном из озер Ирландии.
Наиболее же подобающие слова комментария к этой фотографии – слова одновременно глубокие и возвышенные – отыскиваются, как ни странно, в весьма древнем, почти тысячелетней давности произведении. В шедевре персидской литературы «Мантик ат-Тайр», где поэтическим языком мистической притчи о тайнах духовных исканий людей рассказывается через такой аллегорический образ:
Когда же в финале трудных поисков Симурга, великого царя птиц, стая всё-таки добралась до горы Каф и того горного озера, где обитал Симург, искатели сумели, наконец-то, узреть своего повелителя. Увидев в зеркале воды своё собственное отражение, птицы постигли, что они сами – это и есть Симург. Все они вместе и каждая из них по отдельности…
Автором этой эпической поэмы, насчитывающей порядка 4500 строк, был знаменитый суфийский мудрец XII века по имени Фарид ад-Дин Мухаммад ибн Ибрахим Нишапури, в истории более известный под кратким прозвищем Аттар, что с персидского переводится как аптекарь или химик. Что же касается названия его поэмы, «Мантик ат-Тайр», то здесь варианты переводов для пары слов оказываются весьма разнообразны: от «Язык птиц» или «Логика птиц» до «Собрание птиц» или даже «Парламент птиц».
Отчего конкретно для нашей истории лучше всего подходит сочетание «Язык птиц», станет ясно ближе к концу рассказа. Для начала же имеет смысл прояснить научную сторону феномена и важные подробности вокруг появления нынешней замечательной фотографии, сразу же попавшей на первую полосу The Irish Times, одной из главных ирландских газет.
«Ухватить тот образ, что был у меня в голове»
Автором эффектного снимка является известный мастер-профессионал Джеймс Кромби (James Crombie). Обычно он специализируется на съёмках спорта и буквально за несколько дней до своего нынешнего орнитологического достижения был удостоен титула «фотограф года» по результатам голосования в PPAI, Ассоциации фотографов прессы Ирландии.
Поразительную картину мурмурации, отчётливо изображающую полёт птицы гигантских размеров, Джеймсу Кромби удалось сфотографировать на озере Лох Эннелл, однако в упорной охоте за этим снимком фотомастер провёл несколько последних месяцев. Историю своей удачи он поведал так:
У меня есть приятель, Колин Хогг, который живёт рядом с этим озером, и в прошлом году он рассказал мне, как много там скворцов и сколь замечательные картины они формируют. Скворцы вьют гнёзда в камышах вокруг озера, и каждые четыре-пять дней, ближе к закату, они собираются в огромную стаю. И вот когда такая стая движется, они коллективно выстраивают в полёте разнообразные формы.
В общей сложности, по прикидкам Кромби, за последние несколько месяцев он приезжал на озеро Lough Ennell раз пятьдесят, наверное.
Обычно я работаю как спортивный фотограф, поэтому время от времени мне хочется заняться какими-то другими вещами. Наблюдая за птицами, я и раньше не раз видел, что они, собираясь в стаи, формируют в небе разные фигуры. Снова и снова я возвращался туда, где это обычно происходит, чтобы ухватить тот образ, который был у меня в голове.
К концу февраля время уже начало поджимать, поскольку известно, что скворцы в этот период начинают большую миграцию. Так что пройдёт ещё несколько дней – и они улетят с этого озера. К счастью, в последнюю неделю перед отлётом птицы повели себя намного более активно, нежели обычно. Соответственно, в воздухе заметно чаще стали возникать огромные, чрезвычайно подвижные картины-мурмурации всевозможных конфигураций.
И вот наконец во вторник 2 марта, примерно в 6 вечера, Кромби навёл свой аппарат Canon EOS-1D X Mark III на стаю – и таки сумел запечатлеть именно те картинки, о которых уже давно мечтал. Чтобы ухватить то самое – за чем он так долго и упорно охотился – фотограф лишь за один этот вечер отснял, по его грубым прикидкам, от 400 до 500 кадров: «Наконец-то все мои усилия были вознаграждены»…
В газете Irish Times достижение мастера Кромби прокомментировано следующими словами:
На такого рода фотографии мурмурации скворцов вы смотрите один раз, второй раз, третий – с нарастающим удивлением и восхищением. Потому что здесь, в этих сценах, явно происходит что-то ещё, что-то воистину поразительное…
Увидеть в этих картинах нечто воистину поразительное способен и самостоятельно, наверное, кто угодно, без всяких дополнительных комментариев от прессы. Но одно дело видеть – и совсем другое понимать, что же тут происходит. А потому особо интересно было бы знать, что говорит по этому поводу наша наука?
При ознакомлении с объяснениями науки, однако, чрезвычайно важно всё время держать перед глазами фотоснимки от мастера Кромби, а также от многих других фотографов, сумевших и ранее запечатлеть в небе по сути то же самое – формируемый стаями отчётливый образ гигантской птицы. Ведь Кромби далеко не случайно подчеркнул, что упорно охотился за снимком, который «уже был у него в голове»…
Почему важно всё время это помнить? По той, прежде всего, причине, что наука наша, объясняя феномен мурмурации птичьих стай, всегда и очень старательно обходит стороной все подобные картины стай в форме огромных птиц. Ибо объяснить этот факт наука не способна никак – а потому просто игнорирует.
В довольно далёкой от орнитологии области под названием теоретическая физика для подобного подхода к объяснениям уже давно придуман специальный термин – «Эффективная теория». Суть «эффективности» научных объяснений заключается здесь именно в этом: фокусировать внимание исключительно на тех фактах, которые теория описывает хорошо, – и полностью игнорировать те факты, которые данную теорию опровергают…
В рамках таких научных традиций нынешний комплекс объяснений для интересующего нас орнитологического феномена есть все основания называть «эффективной теорией мурмурации». А дабы всем сразу и отчётливо было видно, что эта теория и впрямь «эффективная», набор фактов-фотоснимков при её изложении специально подобран так, чтобы все они эту теорию опровергали.
Полное несоответствие между фактами и тем, что выдаётся за их объяснения, естественным образом порождает в сознании человека сильный психологический дискомфорт или когнитивный диссонанс, как выражаются специалисты. В подобной ситуации общепринятая логика науки до сих пор всё ещё требует искать новую теорию, а не игнорировать достоверно установленные факты.
Ну а пока теории такой нет, следует почётче себе представлять, что утверждает наука сейчас.
Эффективная теория мурмурации
Хотя с общепринятой и доступно изложенной точкой зрения науки на данный феномен проще всего ознакомиться с помощью Википедии, здесь имеет смысл предоставить рассказ более развёрнутый. И полностью выстроенный на основе недавней научно-популярной статьи от двух учёных, читающих лекции на биологическом факультете в университете Йорка, Великобритания: «Мурмурации скворцов: научный взгляд на одно из величайших представлений природы» («Starling murmurations: the science behind one of nature’s greatest displays,» by A. Jamie Wood and Colin Beale, The Conversation. February 6, 2019 ).
При дословном цитировании всех ключевых идей этой работы легче увидеть не только её полное соответствие статьям в энциклопедии, но и очень впечатляющее совпадение подходов биологии и физики при конструировании своих «эффективных теорий». Не факт, правда, что это хорошо. Но так уж оно тут сложилось… С другой стороны, впрочем, и исправлять дефективные подходы в такой ситуации оказывается легче.
Итак, начало цитирования.
Наблюдать мурмурации скворцов в те периоды, когда птицы собираются в огромные стаи и устраивают свой быстрый совместный полет, формируя на фоне неба причудливые разнообразные картины – это ныне стало одним из любимых занятий для любителей природы хмурыми зимними вечерами. Во множестве регионов Европы, от Неаполя до Ньюкасла все подобные стаи очень подвижных птиц дружно и словно под чьим-то управлением начинают своё невероятное аэро-акробатическое шоу, двигаясь в совершенной синхронности друг с другом.
Но как же они это делают? Почему не сталкиваются друг с другом? И в чём здесь смысл?
Примерно столетие тому назад, точнее в начале 1930-х годов, один из видных британских орнитологов предположил, что птицы, должно быть, обладают особой психической силой телепатии, чтобы одновременно взлетать-садиться и весьма сложно двигаться в составе стаи (Edmund Selous, «Thought Transference (or What?) In Birds». London, 1931). Современная наука, к счастью, начинает отыскивать ответы получше.
Дабы понять, что делают скворцы, мы начнём рассказ с 1987 года, когда пионер продвинутых компьютерных симуляций Крейг Рейнолдс создал программу, математически моделирующую поведение птичьих стай. Эти «бойды» как назвал Рейнолдс своих компьютерно-сгенерированных существ, следовали всего лишь трём простым правилам, чтобы создавать различные паттерны движения: (1) птицы, оказавшиеся рядом, двигаются дальше вместе; (2) у птиц, находящихся вблизи, согласованы направление и скорость движения; (3) птицы, находящиеся дальше других, сдвигаются к стае поближе.
Некоторые из сгенерированных так паттернов движения были использованы затем для создания реалистично выглядевших групп животных в кинокартинах, начиная с фильма «Возвращение Бэтмена» 1992 года, где в сценах участвуют стаи летучих мышей и «армия» пингвинов. Принципиально важно, что эта модель не требовала ни привлечения каких-то сверхъестественных сил, ни вообще каких-либо направляющих команд, задействовавших элементы стаи на дальних дистанциях друг от друга. Для работы модели было достаточно только локальных взаимодействий между соседними особями.
Модель Рейнолдса доказала, что сложное поведение стаи действительно возможно через действия отдельных элементов, следующих базовым правилам, а получавшиеся в результате группы определённо «походили» на то, что наблюдается в природе.
Начиная с этой стартовой позиции, постепенно возникла целая область моделирования движений животных. Впечатляющая степень соответствия этих моделей реальности была достигнута в 2008 году группой исследователей в Италии, сначала заснявших на видео мурмурации скворцов около одной из римских железнодорожных станций, по кадрам съёмки восстановивших их позиции в 3D, а затем воссоздавших правила, управляющие их движением. Суть обнаруженного ими алгоритма была в том, что скворцы искали соответствия в направлении и скорости с ближайшими семью или около того соседями, а не реагировали на перемещения всех из находящихся поблизости птиц вокруг них.
Когда мы наблюдаем, как мурмурация пульсирует волнами и свивается в массив причудливых форм, зачастую это выглядит так, словно есть области, где птицы замедляют полёт, а стая оказывается упакованной там более плотно. Или наоборот, будто некоторые птицы ускоряют полёт, так что стая размазывается более широко. На самом деле большинство этих визуальных эффектов является оптической иллюзией, порождаемой из-за того, что 3D-формация стаи проецируется на нашу 2D-картину видения мира, а научные модели предполагают, что эти птицы летят с постоянной скоростью.
Благодаря усилиям компьютерных учёных, теоретических физиков и поведенческих биологов, ныне мы уже знаем, как порождаются все эти мурмурации. Следующий вопрос, это почему такие вещи вообще происходят – что заставило скворцов эволюционно развить такое поведение?
Одно из простых объяснений – это потребность тепла по ночам во время зимы. Птицам надо собираться вместе в местах потеплее и устраиваться на ночлег поблизости друг от друга просто чтобы выжить. Скворцы могут массово скопляться в подходящих местах — будь то камышовые тростниковые заросли, строительные леса и т.д. – с плотностью свыше 500 птиц на кубический метр, порой стаями в несколько миллионов птиц. Такая высокая концентрация становится заманчивой целью для хищников. Ни одна из птиц не хочет стать добычей хищника, поэтому суть игры — безопасность через многочисленность, а постоянно движущаяся масса стаи создаёт эффект замешательства, препятствуя хищнику выбрать одну жертву из великого множества.
При этом известно, правда, что скворцы часто стягиваются в стаи из районов, находящихся от места сбора в десятках километров, из-за чего сжигают в этих перелётах намного больше энергии, нежели можно было бы просто сэкономить в более тёплых местах гнездования. Иначе говоря, мотивация для этих колоссальных сборищ должна быть побольше, чем одна лишь только низкая температура.
Безопасность через многочисленность могла бы, в принципе, обосновать этот паттерн поведения. Однако есть и другая интригующая идея, предполагающая, что стаи могут формироваться для того, чтобы отдельные особи могли делиться с остальными информацией о добыче корма. Эта идея, или «гипотеза информационного центра» предполагает, что когда пища скудна и трудна для отыскания, то наилучшим решением для выживания становится взаимный обмен информацией среди большого количества особей.
Подобно тому, как медоносные пчёлы делятся друг с другом информацией о местах, богатых нужными цветами, так и птицы могли бы, по идее, однажды отыскав где-то пищу, поделиться полезной информацией со стаей, чтобы в другой раз получить подобные сведения от других. Хотя идея эта интересная и находит некоторые подтверждения в природе, уже сейчас ясно, что убедительно доказать её с помощью экспериментов будет чрезвычайно сложно.
За последние несколько десятилетий наше понимание передвижений групп животных расширилось в гигантских масштабах. Следующий вызов для науки – это понять эволюционные и адаптивные стимулы, порождающие именно такое поведение.
Возможно, далее мы сможем применить это наше понимание, использовав его, к примеру, для прогресса в делах автономного управления у роботехнических систем. Так что поведение полностью автоматизированных парков автомобилей будущего в часы пик, быть может, окажется наиболее эффективно моделируемым с опорой на полёты стаи скворцов и на их мурмурации.
[ Конец цитирования ]
Из обширно процитированного здесь текста вполне ясны должны быть несколько вещей.
Во-первых, научный консенсус уверен, что если компьютерные модели учёных в общих чертах моделируют поведение цифровой стаи довольно похоже на то, что наблюдается в природе, значит, задача с объяснением феномена в целом решена.
Во-вторых, многочисленные примеры того, как в живой природе огромная стая может принимать форму одной гигантской птицы, в современной науке рассматривать не принято. Просто по той причине, что компьютерные модели учёных, заточенные исключительно на локальные взаимодействия особей, выстраивать такие крупномасштабные формы не умеют в принципе.
В-третьих, наконец, несложно заметить, что наука по сию пору так и не может внятно объяснить, в чём же смысл, собственно, у столь гигантских регулярных сборищ птиц в вечернем небе? Вопрос этот – и без того нелёгкий – ещё сильнее усложняется и оттого, что порою птицы выстраиваются совсем уж в неожиданные композиции. Типа, скажем, конфигурации в форме сердца накануне дня святого Валентина. Или – ещё круче – в форме чулка для подарков в канун Рождества…
Понятно, наверное, что здесь мы уже вполне конкретно сталкиваемся не столько с причудами птичьего поведения, сколько с формой весьма необычного искусства. Или, формулируя чуть иначе, со своеобразными играми разума в природе.
Передача мыслей – или что?
Если фокусировать внимание не на динамично меняющихся формах птичьих стай «в целом», а именно на таких вот вполне осмысленных образах, которые они порой формируют, то никак нельзя не вспомнить о весьма давней работе британского орнитолога Э. Селуса «Передача мыслей (или что это?) у птиц» (книгу эту мимоходом упомянули и авторы процитированной выше статьи).
Эдмунд Селус (1857-1934) был известным в своё время учёным-биологом и писателем-популяризатором, опубликовавшим несколько десятков произведений о птицах, животных, насекомых и о живой природе в целом – от серьёзных орнитологичских работ и вплоть до детских книжек для маленьких читателей.
Специализируясь главным образом на изучении жизни птиц, Селус довольно рано отошёл от методов «традиционной орнитологии» той эпохи, став убеждённым сторонником изучения птиц путём их наблюдения в природе, а не сбора яиц из гнёзд и охоты за тушками для чучел в коллекцию.
Книга Селуса о телепатии у птиц вышла в 1931 году, когда учёному шёл уже восьмой десяток, и на страницах своих собрала в виде дневниковых записей и комментариев его наиболее интересные наблюдения за поведением птиц в течение многих десятилетий.
Хотя среди инфоресурсов сегодняшнего интернета можно найти в оцифрованном виде немало других книг Селуса, именно этой, «Thought Transference (or What?) In Birds», почему-то не обнаруживается. Но зато имеется рецензия на эту работу, опубликованная в 1932 году журналом Nature. Рецензия эта даёт вполне содержательное представление о книге, поэтому процитируем её здесь с минимальными сокращениями:
Господин Селус имеет высокую репутацию среди наблюдателей птичьего поведения, и в данной небольшой книжке он даёт восхитительные описания фактов в поддержку своей точки зрения. Согласно которой чётко скоординированные действия птичьих стай могут быть объяснены только через постулирование некоторого рода «передачи мыслей» между членами стаи.
Одновременный по всем признакам взлёт стаи грачей без каких-либо очевидных внешних стимулов; поразительное единство действий, с которым отряд бекасов чернозобиков кружится в своём лихом полёте; внезапная тишина, вдруг охватывающая обычно крикливую колонию крачек; эти и многие другие примеры коллективно поведения птиц автор наблюдает снова и снова, фиксируя поразительную согласованность их действий с мельчайшими подробностями.
Суть происходящего здесь, конечно же, зависит от нашей интерпретации. Так что читатель вполне может усомниться, а не обманывается ли человеческий глаз этой видимостью одновременности, которая на самом деле может оказаться лишь чрезвычайной быстротой подражательного действия. Автор и сам, похоже, отчасти подтверждает это предположение, когда описывает такие случаи, в которых оказывается возможным заметить, как чьё-то определённое действие распространяется далее по всей стае.
Но даже и в этом случае возникают трудности с объяснением. Ибо почему, скажем, некоторые движения особей мгновенно согласуются с движениями остальных, в то время как другие аналогичные движения особей стаей игнорируются? В любом случае мы имеем здесь дело с замечательным, как минимум, феноменом природы. При всём этом господин Селус признаёт, что его телепатическое объяснение происходящему и само по себе требует дополнительных разбирательств и исследований…
#
Никаких дополнительных разбирательств, впрочем, далее не последовало. И сегодня, то есть девяносто лет спустя после выхода примечательной книги Эдмунда Селуса, можно уверенно констатировать, что все идеи орнитолога о телепатии у птиц абсолютно и полностью современной наукой проигнорированы. Наука, как мы уже видели, считает, что ей удалось придумать «кое-что получше».
Сумеет ли нынешняя «эффективная теория мурмурации» объяснить хоть когда-нибудь выстраивание огромных стай птиц в наполненные смыслом и вполне понятные для человека визуальные формы? Пока что таких объяснений явно не ожидается. А что там случится с данной теорией в будущем – сегодня это никому неизвестно.
Но зато давно и хорошо известно, что аллегорический образ гигантской птицы, собирающей в себе тела и души всех, кто тянется ввысь в поисках духовного роста, пронизывает мистическую литературу разных народов на протяжении тысячелетий. Особенно много и красиво об этом было написано у суфиев исламского Востока, от Ибн Сины и аль-Газали до Аттара и Алишера Навои.
Поскольку суфийский образ «царя птиц Симурга» особенно близок как идеям о единстве сознания у всего, что есть в мире, так и феномену мурмурации птичьих стай, имеет смысл воспроизвести здесь суть восточной притчи об этой тайне природы. Выстроив пересказ на основе поэмы Аттара «Мантик ат-Тайр» – наиболее знаменитого в мировой литературе произведения о поисках и «Языке птиц».
Увидев однажды великолепное перо, которое обронил в их краях Симург, птицы решают отыскать его и сделать своим царём, устав от бесконечно раздирающих их раздоров и распрей. Но отправиться в дальнее путешествие оказывается не так-то легко, коль скоро каждая из птиц крайне привязана к привычной жизни – кто к своему болоту, кто к своим руинам, а кто к своей клетке. Но как бы там ни было, птицам удаётся в итоге договориться и они отправляются на поиски Симурга.
Путешествие их оказывается весьма непростым, по пути искателям приходится преодолеть семь рубежей – долин и морей, – кто-то из них дезертирует, кто-то погибает. В итоге же, наконец, три десятка самых настойчивых добираются до горы Каф, где обитает Симург. Наконец-то они воочию смогли увидеть своего царя.
И вот тут-то птицы вдруг постигают, что они сами – это и есть Симург. Каждая из них в отдельности и все они разом…
# # #
Дополнительное чтение:
Царь птиц Симург и исламский мистицизм в общем контексте Древнего Египта, индуистских текстов Упанишад и новейших открытий фундаментальной теоретической физики: «Там за облаками» , глава (62)
О нелокальных проявлениях феноменов разума: Вскрытие замков: оккультная сторона занятия ; Путешествие Обелиска, или Кто кого тут двигает
Об особенной роли птиц в проявлениях феномена кругов на полях: Язык птиц и кругов ; Как это делается
# #
Основные источники:
Murmuration of starlings: How our stunning front-page photograph was taken. The Irish Times, Mar 4, 2021
«Starling murmurations: the science behind one of nature’s greatest displays,» by A. Jamie Wood And Colin Beale, The Conversation. February 6, 2019
Edmund Selous, «Thought Transference (or What?) In Birds». Nature 129, page 263 (February 20, 1932)
Аттар, Фарид ад-Дин Мухаммад ибн Ибрахим. Логика птиц / Перевод с персидского: Мостафа Борзуи. М.: Номос, 2009
#
kiwi arXiv 