Sekrety ptaków

Tytuł oryginalny: Bird Sense. What it’s like to be a bird Copyright © 2012 by Tim Birkhead Illustrations © 2012 by Katrina van Grouw Po raz pierwszy opublikowano w Wielkiej Brytanii w 2012 r.

Niniejszy przekład opublikowano na podstawie umowy z Bloomsbury Publishing Plc. Wszelkie prawa zastrzeżone.

WYDANIE POLSKIE © for the Polish edition: Galaktyka Sp. z o.o., Łódź 2012 90-562 Łódź, ul. Łąkowa 3/5 tel. +42 639 50 18, 639 50 19, tel./fax 639 50 17 e-mail: info@galaktyka.com.pl; sekretariat@galaktyka.com.pl www.galaktyka.com.pl ISBN: 978-83-7579-230-0 Zdjęcie okładkowe: Piotr Chara Zdjęcie zostało wykonane w bardzo trudnych warunkach świetlnych – przed świtem, kiedy znad horyzontu sączył się subtelny róż. Nie oświetlił on ciemnego lasu w tle, a odbił się od białych ptaków. To skąpe oświetlenie zdecydowało o urodzie kadru.

Konsultacja: dr Andrzej G. Kruszewicz Redaktor prowadzący: Marek Janiak Redakcja: Bogumiła Widła Redakcja techniczna: Galaktyka Korekta: Monika Buraczyńska Projekt okładki: Artur Nowakowski Skład: Studio Garamond, Łódź Druk i oprawa: Imprima sp.j. www.imprima.pl

Księgarnia internetowa!!!

Pełna informacja o ofercie, zapowiedziach i planach wydawniczych Zapraszamy www.galaktyka.com.pl e-mail: info@galaktyka.com.pl; sekretariat@galaktyka.com.pl Wszelkie prawa zastrzeżone. Bez pisemnej zgody wydawcy książka ta nie może być powielana w częściach, ani w całości. Nie może też być reprodukowana, przechowywana i przetwarzana z zastosowaniem jakichkolwiek środków elektronicznych, mechanicznych, fotokopiarskich, nagrywających i innych.

Spis treści Przedmowa . ................................................................. 7

1. Wzrok.......................................................................... 21 2. Słuch.......................................................................... 47 3. Dotyk.......................................................................... 79 4. Smak........................................................................ 107 5. Węch......................................................................... 121 6. Zmysł magnetyczny................................................... 149 7. Uczucia i emocje........................................................ 163

Posłowie.................................................................... 181 Przypisy.................................................................... 187 Bibliografia................................................................ 199 Słownik .................................................................... 211 Indeks....................................................................... 215

2

Słuch

Puszczyk mszarny – z ogromną szlarą do odbioru dźwięków. Miniaturka pokazuje bardzo asymetryczną czaszkę włochatki małej, której uszy, podobnie jak u puszczyka mszarnego, są ułożone niesymetrycznie.

Nie ulega wątpliwości, że zdolność słyszenia jest u ptaków wysoce rozwinięta; nie tylko sama percepcja dźwięku, lecz także siła rozróżniania lub rozumienia tonacji, dźwięków i melodii czy muzyki.

Alfred Newton, 1896, A Dictionary of Birds, A. & C. Black

D

ziwne miejsce: ciemne, mokre i – jak na brytyjskie standardy – niezwykle odosobnione. Horyzont wieczornego nieba zabarwia na pomarańczowo miejska poświata Peterborough i Wisbech, podczas gdy nieco bliższe podświetlone kominy cegielni buchają w chmury ognistymi kolumnami dymu. W płaskim, nijakim krajobrazie widzę światła przypadkowego samochodu toczącego się cichą wiejską drogą. Najbardziej dziwacznym aspektem tego miejsca jest natomiast powtarzające się, mechaniczne kreks kreks derkacza dochodzące z łąk torfowych. Jeden ptak jest dość blisko, drugi dalej, ale trudno określić odległość, bo śpiew ma ciekawe, dobywające się z brzucha brzmienie: czasami głośne, czasami ciche, w zależności od kierunku, w którym ptaki są zwrócone.

Mając nadzieję jednoczesnego odstraszenia innych samców derkacza i zwabienia samicy tym mechanicznym zgrzytliwym głosem, ptak ten – niewiele większy od drozda – może przeżyć cały sezon rozrodczy niewidziany przez człowieka. To jest ptak, którego obecność zdradza tylko jego głos.

Rozglądam się po obszarze namułów rzeki Nene i widzę domy, których sypialnie są oświetlone, a okna otwarte. Wyobrażam sobie ludzi leżących w łóżkach i słyszących derkacze: czy rozpoznają istotę tego uspokajającego ornitologicznego odrodzenia?

Derkacze miały tu kiedyś raj, zanim teren namułów został osuszony przez pomysłowych holenderskich inżynierów, sprowadzonych tu do tego zadania. Przedtem obszar ten był jednym wielkim mokradłem obfitującym w owady, ptaki i naturalną przyrodę. Nawet teraz, po rewitalizacji przez m.in. Królewskie Towarzystwo Ochrony Ptaków (Royal Society for the Protection of Birds; RSPB), teren osuchów jest zamieszkiwany przez niektóre szczególne gatunki ptaków, takie jak kropiatki, żurawie, rycyki, bataliony i bekasy.

W miarę przedzierania się przez wysoką do pasa, mokrą od wcześniejszego deszczu trawę, powietrze staje się ciężkie od zapachu mięty

50 sekrety ptaków

nadwodnej. W pobliżu odzywa się derkacz albo przynajmniej tak się nam wydaje. „Tutaj” – mówi Rhys. „W tym miejscu ustawimy sieć”. Rozstawiamy 18-metrową sieć ornitologiczną; mówimy ściszonymi głosami, wyłączyliśmy czołówki. Derkacz odzywa się nadal jak dziwaczna mechaniczna zabawka, najwyraźniej nieświadomy naszej obecności. Rhys, z magnetofonem prymitywnie zapakowanym w torbę foliową w celu ochrony przed wilgocią, ustawia się za siecią w jednej linii z ptakiem. Ja zaś ze swoim magnetofonem między ptakiem a siecią, na wypadek gdyby nie trafił w sieć w czasie tej próby i musiał być wabiony ponownie.

Rhys jest ekspertem RSPB od derkaczy i od kilku lat nadzoruje reintrodukcję tego gatunku w tej części Anglii. Od dawna jesteśmy przyjaciółmi; poznaliśmy się na studenckiej konferencji ornitologicznej w 1971 r.

Magnetofon Rhysa ryczy surowym, prawie ogłuszającym, rozbrzmiewającym echem głosem derkacza: nagranym gdzie indziej w ciągu dnia, ze śpiewem skowronka między grzmiącym kreks.

Jest to ciągły, nieustająco powtarzany motyw, wydaje się, jakby w głowie derkacza istniał jakiś program. Nie mogę sobie wyobrazić, co tak naprawdę dzieje się w mózgu ptaka, ale nagle przestaje się odzywać. Ponad głową ledwie daje się słyszeć trzepotanie skrzydeł, gdy rzuca się na oczywistego intruza, i już jest w sieci! „Dobrze!” – krzyczy Rhys i ruszamy, by wyciągnąć ptaka. Dotarłszy do niego, poprzez fałdy sieci widzę, że jest zaobrączkowany. To jeden z kilku wychowanych przez człowieka derkaczy, wypuszczony wcześniej w tym roku na wolność. Jest piękny, rudobrunatnoszary, jego bocznie spłaszczone ciało i głowa w kształcie klina znakomicie ułatwiają poruszanie się wśród traw. Szybko oglądamy ptaka, ważymy i wypuszczamy, po czym wracamy do samochodu.

Jadąc dziurawą drogą, omijamy ogromne kałuże, potem zatrzymujemy się i przez otwarte okno znowu słuchamy. „Jest jeden” – mówi Rhys.

Zabieramy sieć i idziemy przez rozmokłe pola w kierunku głosu. Procedura jest taka sama jak poprzednio; stoję między siecią a ptakiem. Taśma rusza, a z nią ryczące wyzwanie, które rozchodzi się po płaskiej mokrej okolicy.

Właściciel terytorium kontynuuje swój skrzekot. Taśma idzie nadal; ptak wtóruje. „Sytuacja patowa” – myślę. Leżę w trawie, jej źdźbła łaskoczą mnie w nos, szyję i twarz, ale wytrzymuję i się nie ruszam. Ptak przestaje skrzeczeć. Poddał się, przestraszony przez głośniejszego rywala?

Nagle słyszę w trawie dźwięk podobny do odległego odgłosu stąpania bydła. Głos ginie. Złudzenie. Nie jestem pewien. Szelest pojawia się ponownie i zdaję sobie sprawę, że derkacz zmierza w moją stronę. To prawie nie do uwierzenia, ale jest kilka centymetrów ode mnie i niewidoczny, zaczyna się odzywać. Z bliska jego głośne kreks jest nawet głośniejsze niż to na taśmie. Porusza się znowu, jest bardzo blisko. Na tle poświaty

słuch

51

nocnego nieba widzę chwiejące się kłosy traw. Nagle mija moją twarz: trzepocze skrzydłami, wzlatuje w powietrze i… jest w sieci. „Dobrze!” – krzyczy Rhys, wyrywając mnie z moich snów na jawie.

Mamy ptaka gotowego do zaobrączkowania. Ten osobnik nie ma obrączki, a więc jest zupełnie dziki, to stanowi dowód na to, że wychowane przez człowieka ptaki spełniają swoje zadanie i ściągają derkacze z innych miejsc. Trzymany w ręku ptak jest spokojny i cichy. Kilka minut roboty, jedyna realna krzywda to blask naszych czołówek, i wypuszczamy derkacza dokładnie w tym miejscu, w którym był słyszany na początku.

Minutę później znów słyszy taśmę i odzywa się w nieustającym poszukiwaniu partnerki.

Później odkrywam, że w bliskiej odległości głos derkacza ma natężenie 100 decybeli (dB). Normalna rozmowa w tej samej odległości to ok. 70 dB; domowa wieża nastawiona na maksimum głośności – mniej więcej 105 dB, a syrena karetki – 150 dB. Po 15 minutach słuchania derkacza z bliska mój słuch byłby narażony na szwank.

Dlaczego zatem nie szkodzi on słuchowi derkacza? Przecież on jest bliżej swojego głosu, niż my kiedykolwiek moglibyśmy być. Okazuje się, że ptaki posiadają pewien odruch, redukujący dźwięk ich głosu. Ten słuchowy odruch bywa ekstremalny w przypadku głuszca, ptaka łownego wielkości indyka, którego samiec wykazuje szczególnie głośne zachowanie godowe. XIX-wieczny ornitolog Alfred Newton pisał o tym tak: „Dobrze wiemy, że kogut przez kilka końcowych sekund swojego godowego uniesienia jest kompletnie głuchy na wszelkie zewnętrzne dźwięki”1. Niemieccy ornitolodzy, którzy badali ten mechanizm w latach 80.

XIX w., doszli do wniosku, że samiec głuszca jest głuchy na skutek blokowania ucha zewnętrznego przez płat skóry w czasie wydawania głosu i kilka sekund po nim. Późniejsze badania pewnych gatunków ptaków sugerują, że samo otworzenie dzioba w celu wydania głosu zmienia ciśnienie wywierane na błonę bębenkową, co tym samym zmniejsza zdolność słyszenia2.

Pomimo mechanicznego, bezbarwnego brzmienia głos derkacza pełni tę samą funkcję, co śpiew ptaków wróblowych. Jest to odległy sygnał mówiący „trzymaj się z dala” do innych samców i „przyjdź” do samic. Odległy – ponieważ zgrzytliwy głos derkacza może być słyszany z odległości ponad 1,5 km. Choć wart odnotowania, nie jest w tej mierze najbardziej ekstremalny. Rekord rozchodzenia się dźwięku należy do dwóch ptaków, których głębokie ryczące głosy są czasami słyszane przez człowieka z odległości trzech czy ponad 3–4 km.

Pierwszym z nich jest bąk, ładnie opisany przez Leonarda Baldnera, rybaka przyrodnika mieszkającego nad Renem w połowie XVII w. Baldner

52 sekrety ptaków

zauważył, że bąk wydaje dźwięk z głową uniesioną wysoko i zamkniętym dziobem, i że ma „bebechy z długim na pięć łokci żołądkiem” (łokieć jest dawną miarą długości), co odnosi się do powiększonego przełyku bąka, który bierze udział w wytwarzaniu dźwięku3.

Drugim jest kakapo, nielotna olbrzymia papuga z Nowej Zelandii, której buczenie było znane Maorysom w czasach pierwszych europejskich osadników: „Nocą (...) ptaki przychodzą i zbierają się w swoich (...) zwykłych miejscach schadzek (...). Po zgromadzeniu się grupy każdy ptak (...) odbywa dziwne przedstawienie, bijąc skrzydłami o ziemię i wydając dziwny krzyk, w tym samym czasie robiąc dziobem dziurę w ziemi”4.

W 1903 r. Richard Henry pisał: „Prawdopodobnie samce zajmują miejsca w tych »misach«, rozdymają swoje worki powietrzne i zaczynają czarujące pieśni miłosne; a samice (...) uwielbiają tę muzykę (...) i przychodzą zobaczyć popis”5. Po obserwacji ptaków przez noktowizor nowozelandzki miłośnik kakapo Don Merton (1939–2011) potwierdził, że samce podczas buczenia przyjmują niemal kulisty kształt6. W przeciwieństwie do derkaczy, które – tak jak inne ptaki – wykorzystują głównie organ głosowy (krtań dolna), by dać o sobie znać, zarówno bąk, jak i prawdopodobnie kakapo używają także przełyku: łykają powietrze, a następnie wypuszczają je podczas buczącego bekania.

Derkacz, bąk i kakapo, w przeważającym stopniu gatunki nocne, prowadzą skryty tryb życia wśród roślinności; polegają więc na donośnych głosach obwieszczających ich obecność i na słuchu zdolnym wykryć obecność innych.

Komunikowanie się na duże odległości nie ogranicza się, oczywiście, do ptaków nocnych; większość małych ptaków śpiewa, by się zareklamować potencjalnym intruzom na własnym terytorium i potencjalnym partnerkom, korzystając z dobrej donośności śpiewu. Jednym z najgłośniejszych wśród wszystkich ptaków śpiewających jest słowik rdzawy.

Kiedyś w małym pensjonacie na zalesionym wzgórzu we Włoszech spędziłem niemal bezsenną noc z powodu nieustannych serenad samca oddalonego zaledwie o metr od okna mojej sypialni. A właściwie – poraziła mnie głośność śpiewów. Był to tak donośny dźwięk, że czułem ów śpiew rezonujący w mojej klatce piersiowej! Badania laboratoryjne pokazują, że słowiki śpiewają z natężeniem ok. 90 dB7.

Jeśli chcemy wiedzieć, co słyszy człowiek, po prostu pytamy o to.

Aby stwierdzić, co słyszą ptaki, też musimy zapytać, ale raczej w inny sposób. Robi się to poprzez oglądanie reakcji behawioralnych na dźwięki. Wykorzystuje się do tego ptaki hodowane, takie jak zeberki, kanarki i papużki faliste, jako „modele” dla innych gatunków. Badania tego rodzaju polegają na ćwiczeniu ptaków w wykonywaniu prostych

słuch

53

zadań, jak dziobanie klawisza w odpowiedzi na usłyszenie konkretnego dźwięku, by dostać nagrodę w postaci smakołyku. Jeśli wykonują (konsekwentnie) zadanie, zakłada się, że słyszą dźwięk lub odróżniają kilka dźwięków.

Tak przedstawione badania ptasiego słuchu wydają się jasne, ale nasze zrozumienie słuchu ptaków nadal jest zbyt ubogie w porównaniu z tym, co wiemy o ich wzroku. Częściowo jest to spowodowane tym, że ptaki nie mają uszu zewnętrznych oraz tym, że (jak u większości zwierząt kręgowych) najważniejsza część ucha jest ulokowana głęboko w kościach czaszki. Ale być może najważniejszą przyczyną jest to, że zainteresowanie słuchem jest dużo mniejsze niż wzrokiem. W latach 70. XVII w., gdy John Ray i Francis Willughby pisali otwierającą nowe horyzonty Ornithology (Ornitologia), prawie nic nie wiedziano o strukturze uszu ptaków. Nawet dla wielkich anatomów XVII, XVIII i XIX w. sekcja ucha wewnętrznego była nie lada wyzwaniem.

Pierwsze poważne badanie ludzkiego ucha wykonali włoscy anatomowie w stuleciach XVI i XVII. Gabriele Falloppio (1523–1562) – od nazwiska którego jajowód ssaków nazwany jest trąbką Fallopiusza – w 1561 r. odkrył półkoliste kanały w uchu wewnętrznym. Bartolomeo Eustachi (1524–1574) – od jego nazwiska trąbka słuchowa nazwana jest przewodem (trąbką) Eustachiusza – w 1563 r. odkrył ucho środkowe (starożytni Grecy znali już ślimak). Giulio Casserio (1552?–1616) odkrył półkoliste kanały w wewnętrznym uchu szczupaka i stwierdził, że ptaki (tj. gęsi) mają tylko pojedynczą kosteczkę (zamiast trzech) w uchu środkowym.

Francuski anatom Claude Perrault był pierwszym, który opisał ucho wewnętrzne ptaka. Jego odkrycie było wynikiem sekcji czubacza, podobnego do indyka ptaka z tropikalnej Ameryki Południowej, który padł w paryskiej menażerii8.

To była faza opisowa. Odkrywanie rzeczywistego działania ucha zajęło więcej czasu. Jeszcze w 1948 r. Jerry Pumphrey (1906–1967), wykładowca na Uniwersytecie Cambridge, napisał krótki, ale brzemienny w skutki przegląd zmysłów ptaków i podsumował go: „Zauważmy, że istnieje wystarczająca wiedza na temat ptasiego oka, by pozwolić na spekulację o jego działaniu i udziale, jaki bierze ono w zachowaniu ptaków. Nie da się tego powiedzieć o uchu ... (i ptasim słuchu), najbardziej obiecującym i niesłusznie zaniedbanym polu do eksperymentów i obserwacji”9.

Od lat 40. ubiegłego wieku obserwujemy wzrost zainteresowania tym, co ptaki słyszą. Ciekawość ta napędzana jest w dużej mierze przez spektakularne postępy w badaniach nad śpiewem ptaków, które posłużyły jako ogólny model do poznania i rozumienia procesu uczenia się języka u ludzi. Kiedyś myślano, że dzieci mają zdolność uczenia się każdego

54 sekrety ptaków

języka, w obrębie którego się wychowują, ponieważ rodzą się jako tabula rasa (niezapisana tablica). Badania śpiewu ptaków zadały kłam tej idei: wykazały, że choć młode ptaki są zdolne do nauczenia się niemal każdego śpiewu, który słyszą, tak naprawdę posiadają genetyczny wzorzec narzucający im to, czego się uczą oraz jak śpiewają. Badania nad sposobem, w jaki ptaki uczą się śpiewu, dostarczyły najbardziej przekonującego dowodu na to, że nie ma podziału natura – wychowanie. Geny i uczenie się są blisko ze sobą powiązane zarówno u ptaków, jak i ludzkich dzieci. Poprzez badania neurobiologii śpiewu ptaków zaczęliśmy zdawać sobie sprawę z olbrzymiego potencjału ludzkiego mózgu do samoreorganizacji i tworzenia nowych połączeń w odpowiedzi na konkretne dane wejściowe10.

U ptaków i ssaków, w tym u ludzi, ucho składa się z trzech części: zewnętrznej, środkowej i wewnętrznej. Ucho zewnętrzne zawiera kanał słuchowy (i u większości ssaków małżowinę uszną). Ucho środkowe składa się z błony bębenkowej i dwóch albo trzech kosteczek słuchowych.

W uchu wewnętrznym jest ślimak wypełniony płynem. Dźwięk (a formalnie rzecz biorąc, ciśnienie akustyczne) jest przenoszony ze środowiska poprzez ucho zewnętrzne do kanału słuchowego i dalej na błonę bębenkową, a następnie przez drobne kosteczki słuchowe do ucha wewnętrznego, gdzie powoduje drgania płynu w ślimaku. Drgania te sprawiają, że mikroskopowe komórki zmysłowe (zwane często rzęsatymi, słuchowymi, włoskowatymi lub rzęskowymi) w ślimaku wysyłają sygnał do nerwu słuchowego i dalej do mózgu, który odbiera wiadomość i interpretuje ją jako dźwięk.

Istnieją cztery główne różnice anatomiczne między uchem ludzkim a ptasim. P i e r w s z a i najbardziej oczywista polega na braku u ptaków małżowiny usznej – chrząstkowej struktury pokrytej skórą, którą my nazywamy uchem. Nie zawsze wiadomo, gdzie znajdują się uszy ptaków, ponieważ, z wyjątkiem kilku gatunków, uszy są przykryte piórami zwanymi pokrywami usznymi. Otwór ucha leży za okiem i nieco poniżej niego, z grubsza w tej samej pozycji co nasze ucho. Jest to oczywiste, jeśli spojrzysz na słabo opierzoną głowę kiwi lub strusia czy bezpiórą głowę sępów Nowego Świata, jak kondor wielki, albo trafnie nazwanego kruczyńca nagoszyjego11.

Ptaki z opierzoną głową mają pokrywy uszne różniące się od piór sąsiednich tym, że są raczej lśniące. Cecha ta może zapewniać łatwy przepływ powietrza nad uszami w czasie lotu lub ułatwiać słyszenie poprzez filtrowanie dźwięku w wietrze nad uszami12. U ptaków morskich pióra zakrywające kanał słuchowy zabezpieczają ucho przed dostaniem się do niego wody podczas nurkowania. Mogłoby to być

słuch

55

poważnym problemem dla gatunków takich jak pingwin królewski, nurkujący do głębokości kilkuset metrów, gdzie panuje znaczne ciśnienie. Uszy pingwina królewskiego wykazują wiele anatomicznych i fizjologicznych przystosowań chroniących te ptaki przed problemami związanymi z głębokim nurkowaniem13. Kiwi najwyraźniej chętnie skorzystałby z niektórych takich dodatkowych zabezpieczeń kanału słuchowego, ponieważ kilka ptaków, które trzymałem w rękach na Nowej Zelandii, miało kleszcze wewnątrz otworu słuchowego! Zastanawiałem się później, czy te kleszcze mogły być nieprzyjemnym skutkiem ubocznym ostatniej inwazji zwierząt domowych i ich pasożytów na Nową Zelandię, ale okazuje się, że kleszcze kiwi, które widziałem, występują naturalnie na wyspie i są problemem, z którym ptaki z dobrym skutkiem radzą sobie od długiego czasu14.

W 1713 r. William Derham, kolega Johna Raya, zauważył, że „zewnętrzna muszla albo małżowina nie występuje u ptaków, ponieważ utrudniałaby ich podróż w powietrzu”. Dla Derhama doskonałe dopasowanie między budową organizmu (w tym przypadku brak małżowiny) a sposobem życia (lot) było dowodem mądrości Boga. W dzisiejszej terminologii po prostu powiedzielibyśmy, że była to adaptacja do lotu. Nie wiadomo jednak, czy brak małżowiny jest rzeczywiście przystosowaniem do latania. To nie jest oczywiste dlatego, że wywodzący się z gadów przodkowie ptaków nie mieli małżowin, a więc możliwe, że wykształcenie się tej struktury u ssaków było adaptacją ułatwiającą słyszenie u zwierząt charakteryzujących się pierwotnie nocnym trybem życia. Mamy natomiast jasność, że obecność małżowiny nie zapobiega lotowi – przecież wiele gatunków nietoperzy ma ogromne zewnętrzne uszy (tak, wiem, że nie latają tak szybko jak ptaki). Innym spojrzeniem na ten problem może być rozważenie faktu, iż w żadnej z 15 rodzin nielotnych ptaków nie występuje małżowina uszna. Większość najbardziej prymitywnych ptaków także jej nie posiada. Dlatego wydaje mi się, że brak małżowiny jest raczej konsekwencją pochodzenia ptaków niż adaptacją do lotu15.

Znaczenie naszej małżowiny jest aż nazbyt oczywiste. Otaczając ręką ucho zwiększamy wielkość małżowiny i efekt robi wrażenie. Prawie w ten sam sposób podczas nagrywania śpiewu ptaków (lub czegokolwiek innego) paraboliczna powierzchnia na mikrofonie zwiększa liczbę odbieranych dźwięków. Brak małżowiny musi potencjalnie mieć wyraźny skutek nie tylko w odniesieniu do tego, jak ptaki słyszą, ale także do ich zdolności lokalizacji źródła konkretnego dźwięku. Choć, jak zobaczymy, ptaki wykształciły w drodze ewolucji inny sposób radzenia sobie z tym problemem.

D r u g a różnica między uszami ptaków a ssaków polega na tym, że ssaki, w tym ludzie, mają trzy kosteczki słuchowe, podczas gdy ptaki tylko jedną, tak jak gady, co znowu odzwierciedla ich pochodzenie16.

56 sekrety ptaków

Trzecia różnica dotyczy ucha wewnętrznego – zasadniczej jego części. Ucho wewnętrzne jest dla bezpieczeństwa osadzone wśród kości i składa się z kanałów półkolistych (mających znaczenie w utrzymywaniu równowagi, o której tutaj nie mówimy) i ślimaka. U ssaków ślimak ma kształt spiralny, u ptaków zaś jest prosty lub lekko zakrzywiony jak banan. Wewnątrz wypełnionego płynem ślimaka znajduje się błona podstawna, pokryta mnóstwem drobnych komórek rzęsatych. Wrażliwe na każde drganie komórki rzęsate funkcjonują w następujący sposób: pojawia się dźwięk wytwarzający falę ciśnieniową, która dociera do kanału słuchowego ucha zewnętrznego i do błony bębenkowej. To sprawia, że kosteczka (lub kosteczki) w uchu środkowym drga, co w konsekwencji przenosi drgania do początku ucha wewnętrznego i dalej do ślimaka. Fala ciśnieniowa w płynie ślimaka powoduje zginanie się włosków w czuciowych komórkach rzęsatych, a te wysyłają sygnał do mózgu.

Dźwięki różnych częstotliwości – które wyjaśnię za chwilę – docierają do różnych części ślimaka, stymulując różne komórki rzęsate. Dźwięki wysokiej częstotliwości powodują drgania podstawy błony podstawnej, a niskiej – drgania jej odległego końca.

Zwoje ślimaka u ssaków pozwalają na to, by dłuższa struktura była upakowana w małej przestrzeni i – rzeczywiście – ślimak ssaków jest dłuższy niż większości ptaków: liczy sobie ok. 7 mm u myszy i tylko 2 mm u podobnej wielkości kanarka. Być może wytłumaczeniem tej różnicy jest to, że spiralny ślimak zwiększa wykrywanie dźwięków niskiej częstotliwości, wydawanych przez wiele gatunków dużych ssaków17.

Jednym z pionierów zajmujących się uchem wewnętrznym ptaków był niezwykle utalentowany szwedzki naukowiec Gustav Retzius (1842–1919).

Ożeniwszy się z Anną Hiertą, córką magnata prasowego, Retzius zyskał finansową niezależność i prawie całkowitą wolność prowadzenia swoich badań, które obejmowały szeroki zakres tematyczny, od budowy plemników, po poezję i antropologię. Jednak to badania układu nerwowego i struktury ucha wewnętrznego zapewniły mu rozgłos. Retzius był jednym z pierwszych, który dostarczył informacji porównawczej i pięknych ilustracji ucha wewnętrznego niektórych gatunków zwierząt, w tym kilku ptaków. Biedny Retzius! Nominowany nie mniej niż 12 razy do Nagrody Nobla, nigdy nawet nie wybrał się do Sztokholmu. Kiedy Jerry Pumphrey później rozważył szczegółowo, co było wiadome o zmysłach ptaków w latach 40., zrobił dobry użytek ze szczegółowych opisów Retziusa. Spekulował na temat zdolności słuchowych ptaków i dzielił je na te, których ślimak był zdecydowanie długi (puchacz), długi (drozdy i gołębie), średni (czajka, słonka i orzechówka), krótki (kura) i bardzo krótki (gęś, bielik). Pumphrey pisał: „Jeśli wyłączymy sowę, być może potrafimy sobie wyobrazić korelację między długością

słuch

57

ślimaka a zdolnością muzyczną”. Był bliski prawdy. Wiemy obecnie, że po pierwsze: uszy i słuch sów różnią się od większości innych ptaków, i po drugie: jeśli zinterpretujemy „muzykalność” jako jej pewną odwrotność, czyli „zdolność wykrywania i rozróżniania dźwięków”, wtedy spekulacja Pumphreya jest znacząco trafna18.

Dzięki większej wiedzy o wielkości ślimaka i zdolności słyszenia stało się teraz dla nas oczywiste, że długość ślimaka (zwłaszcza błony podstawnej wewnątrz) jest rozsądnym wskaźnikiem wrażliwości ptaków na dźwięk. Podobnie, jak to się dzieje z innymi organami (mózg, serce, śledziona), większe ptaki mają większy ślimak. A ponadto większe ptaki są także szczególnie wrażliwe na dźwięki niskiej częstotliwości, małe zaś – wysokiej.

Użyjmy trochę liczb, by ustalić schemat. Porównamy pięć gatunków: zeberka (waży ok. 15 g) ma błonę podstawną o długości ok. 1,6 mm; papużka falista (40 g) – 2,1 mm; gołąb (500 g) – 3,1 mm; głuptak (2,5 kg) – 4,4 mm; emu (60 kg) – 5,5 mm. Istnienie tych relacji oznacza, że badacze na podstawie długości ptasiego ślimaka mogą przewidzieć, jak wrażliwy jest ten ptak na poszczególne dźwięki. W rzeczy samej, biolodzy ostatnio zrobili to, używając wymiarów ucha wewnętrznego wymarłego archeopteryksa – na podstawie funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) kopalnej czaszki – aby zasugerować, że jego słuch był prawdopodobnie w dużej mierze podobny do słuchu dzisiejszego emu, to znaczy raczej słaby19.

Sowy są wyjątkami. W porównaniu z wielkością ciała sowy jej ślimak jest relatywnie ogromny i zawiera bardzo dużą liczbę komórek rzęsatych.

Na przykład płomykówka, która waży ok. 370 g, ma relatywnie olbrzymią błonę podstawną o długości 9 mm i zawiera jakieś 16,3 tys. komórek rzęsatych – ponad trzykrotnie więcej, niż oczekiwalibyśmy po tej wielkości ciała, a to zapewnia jej wyjątkowo dobry słuch.

C z w a r t a różnica dotyczy tego, że komórki rzęsate w ślimaku ptaków są wymieniane regularnie, a u ssaków nie. Gdyby derkacz odzywający się tak blisko mnie pozostawał w tym samym miejscu i ciągle wydawał dźwięki, a ja byłbym tak głupi, żeby nadal tam leżeć, donośność głosu ptaka w końcu zaczęłaby nieodwracalnie niszczyć moje ucho i słuch. Komórki rzęsate odpowiedzialne za wykrywanie dźwięku w uchu wewnętrznym są tak wymyślne i tak delikatne, że łatwo je uszkodzić zbyt głośnym dźwiękiem. Nasze stanowią wrażliwy system. Właściwie jest to tak czuły układ, że jakiekolwiek dalsze ulepszenie go powodowałoby, że słyszelibyśmy dźwięk naszej krwi przepływającej przez głowę. Muzycy rockowi i ich fani przekonali się na własnej skórze o długotrwałym uszkodzeniu ucha spowodowanym zbyt dużym hałasem. Uszkodzone komórki rzęsate nie są

58 sekrety ptaków

wymieniane. To dlatego w miarę starzenia się coraz trudniej nam słyszeć dźwięki o wysokiej częstotliwości. Wielu moich znajomych obserwatorów ptaków po pięćdziesiątce jest nieświadomych śpiewu mysikrólika o wysokiej częstotliwości lub nie są w stanie usłyszeć śpiewów amerykańskich gatunków, takich jak lasówka czarnogardła i lasówka rudogardła. I nie chodzi o miłośników muzyki rockowej. Gilbert White, autor The Natural History of Selborne (1789), w stosunkowo młodym wieku 54 lat lamentował, że: „Częste nawroty głuchoty przeszkadzają bardzo i w połowie dyskwalifikują mnie jako przyrodnika”20.

U ptaków w tym względzie jest inaczej, bo ich komórki rzęsate w y m i e n i a j ą s i ę . Wydają się także bardziej tolerancyjne na uszkodzenia spowodowane głośnymi dźwiękami niż my. Temat ten jest przedmiotem intensywnych badań, ponieważ gdybyśmy znaleźli mechanizmy, dzięki którym ptaki wymieniają swoje komórki rzęsate, być może udałoby się znaleźć lek na ludzką głuchotę. Jak dotąd cel jest nieosiągalny, ale badacze w tych poszukiwaniach odkryli bardzo wiele informacji o słuchu, w tym jego genetyczne podstawy21.

Istnieje także różnica p i ą t a : wyobraź sobie, jakby to było, gdyby nasza zdolność do poznawania głosów w telefonie znikała każdej zimy.

Niewygodne? Tak, biorąc pod uwagę nasz styl życia, ale zdolność słyszenia ptaków naprawdę ulega wahaniom w ciągu roku.

Jednym z najbardziej znaczących ze wszystkich odkryć ornitologicznych było uświadomienie sobie, że organy wewnętrzne ptaków w strefie umiarkowanej poddawane są ogromnym sezonowym zmianom.

Najbardziej oczywiste dotyczą gonad. Na przykład u samca wróbla zwyczajnego jądra zimą są niewielkie, nie większe niż łepek od szpilki, ale podczas sezonu rozrodczego nabrzmiewają do rozmiarów fasoli. Ludzkim ekwiwalentem byłyby jądra wielkości pestek jabłka poza sezonem rozrodczym. Podobne zmiany sezonowe zachodzą u samic: jajowód, który zimą jest zaledwie nitką tkanki, staje się masywną, umięśnioną rurką do rozprowadzania jaj w sezonie rozrodczym.

Te ogromne zmiany wyzwalane są przez zmiany długości dnia, które stymulują uwalnianie hormonów z mózgu i w stosownym czasie z samych gonad. Hormony z kolei powodują zapoczątkowanie śpiewu u samców. Być może najdalej idącym odkryciem związanym z tymi zmianami było stwierdzenie w latach 70. XX w., że partie mózgu także różnią się pod względem wielkości w ciągu roku. To całkowicie niespodziewana konkluzja, bo konwencjonalna wiedza mówiła, że tkanka mózgowa i neurony są niezmienne – z czym się urodziłeś, pozostawało takie samo do ostatniego dnia życia. Podobne założenie obowiązywało też, jeśli chodzi o ptaki. Konstatacja, że nie dotyczy to ptaków, zrewolucjonizowała

słuch

59

i ożywiła badania neurobiologii i te dotyczące uczenia się śpiewu, ponieważ m.in. mogą one dostarczyć lek na choroby związane z degeneracją systemu nerwowego, takie jak choroba Alzheimera.

Ośrodki w mózgu kontrolujące uczenie się i sposób śpiewu u samców ptaków kurczą się na końcu sezonu rozrodczego i rosną ponownie na wiosnę. Mózg jest kosztowny w działaniu. U ludzi zużywa dziesięciokrotnie więcej energii niż jakikolwiek inny organ. Tak więc u ptaków zamykanie partii mózgu niepotrzebnych w pewnych okresach roku jest sensowną, oszczędzającą energię taktyką.

W strefach klimatu umiarkowanego ptaki zwykle śpiewają wiosną.

Dzieje się to wtedy, gdy samce obierają swoje terytoria, których bronią poprzez śpiew. Kilka gatunków ze strefy umiarkowanej, takich jak pluszcze i kowaliki, obejmuje jednak swoje terytoria późną zimą i zaczyna śpiewać wcześniej. Zdolność słyszenia ptaków śpiewających jest największa w tym okresie roku, w którym śpiew jest najważniejszy.

Jest to logiczne. Jeśli śpiew jest głównie wydarzeniem wiosennym, to mógłby być korzystny, jeśli słuch ptaków jest wyczulony w tym okresie.

Samce muszą umieć odróżnić terytorialnych sąsiadów od niesąsiadów, którzy będą im zagrażać, samice zaś muszą wybrać najlepszego partnera. Badania nad trzema północnoamerykańskimi ptakami śpiewającymi: sikorą jasnoskrzydłą, sikorą dwubarwną i kowalikiem karolińskim22, wykazują, że sezonowe zmiany dotyczą zarówno wrażliwości (zdolności wykrywania dźwięku), jak i przetwarzania (zdolności interpretowania tych dźwięków). Jeff Lucas, który prowadził te prace, sugerował, by traktować je tak, jakby owe trzy gatunki słuchały orkiestry: Sikory jasnoskrzydłe wykazują szerokopasmowy wzrost w przetwarzaniu [informacji] w sezonie rozrodczym, tak więc orkiestra naprawdę brzmiałaby dla nich lepiej w tej porze roku. Sikory dwubarwne nie wykazują zmiany w procesie przetwarzania, ale wykazują zmiany we wrażliwości słuchowej, orkiestra nie brzmiałaby więc lepiej, a jedynie głośniej. Kowaliki karolińskie wykazują wąskopasmowy wzrost w przetwarzaniu o 2 kHz. Dla nich orkiestra brzmiałaby lepiej, kiedy grałaby dźwięki C7 lub B6, ale brzmienie instrumentów nie byłoby bardziej przyjemne.

Może zaskakiwać, że ludzie także podlegają przewidywalnym regularnym zmianom w słyszeniu dźwięków – przynajmniej dotyczy to kobiet. Kluczem jest estrogen: przy wysokim poziomie estrogenu męski głos brzmi głębiej.

Efekt ten jest tak subtelny, że większość kobiet nie zdaje sobie z tego sprawy, niemniej może odgrywać istotną rolę w wyborze partnera23.

60 sekrety ptaków

Dźwięki wydawane przez ptaki są różnorodne: od głębokiego buczenia bąka do wysokotonowego brzęczenia mysikrólików i siwuszek. Miarą częstotliwości (lub tonu) dźwięku jest herc – liczba fal dźwiękowych rozchodzących się w jednostce czasu, zwykle wyrażana w tysiącach herców albo kilohercach (kHz). Buczenie bąka osiąga ok. 200 cykli na sekundę, czyli 200 Hz albo 0,2 kHz. Dla kontrastu, mysikrólik śpiewa z częstotliwością ok. 9 kHz. Te dwa dźwięki określają prawie całą rozpiętość częstotliwości dźwięków wydawanych przez ptaki. Kanarek, typowy ptak śpiewający, wydaje dźwięk z częstotliwością 2–3 kHz. Jak moglibyśmy oczekiwać, częstotliwość wydawanych przez ptaki dźwięków pokrywa się z tym, co one mogą słyszeć lub – by być bardziej dokładnym – z częstotliwościami, na które są najbardziej wyczulone. Ludzie najlepiej słyszą częstotliwości ok.

4 kHz, ale potrafimy słyszeć dźwięki tak niskie jak 2 kHz i tak wysokie jak 20 kHz – kiedy jesteśmy młodzi. Ptaki są najbardziej wrażliwe na dźwięki w okolicach 2 lub 3 kHz, a większość potrafi słyszeć częstotliwości między 0,5 kHz a 6 kHz24.

To, co ludzie i ptaki słyszą, jest zwykle ilustrowane za pomocą audiogramu albo krzywej słyszalności. Jest to wizualna reprezentacja najcichszego dźwięku, jaki zwierzę może usłyszeć w różnych częstotliwościach w paśmie słyszenia. Składa się z wykresu częstotliwości (w kHz) wzdłuż osi poziomej (odciętych) i głośności wzdłuż osi pionowej (rzędnych). Fakt, że linia wykresu ma kształt litery U, wskazuje, że dla ptaków i ludzi najcichszymi słyszalnymi dźwiękami są te pośrodku skali częstotliwości. Gdybyśmy chcieli usłyszeć dźwięki niższej lub wyższej częstotliwości, musiałyby być one głośniejsze. Audiogramy ludzi i większości ptaków są raczej podobne, choć ludzie lepiej słyszą średnie i niskie częstotliwości. Sowy słyszą lepiej niż większość pozostałych ptaków (i ludzi), jako że mogą wykryć dużo cichsze dźwięki, a ptaki śpiewające wyraźniej niż inne ptaki słyszą wysokie częstotliwości. Chociaż badano tylko kilka gatunków, wydaje się, że bąki są najbardziej wyczulone na dźwięki niskich częstotliwości, a mysikróliki na wysokotonowe.

Ptaki wykorzystują słuch do wykrywania potencjalnych drapieżników, w poszukiwaniu pokarmu oraz do identyfikacji członków ich własnego gatunku i obcych osobników. Aby to wszystko wykonać, muszą zlokalizować, skąd dany dźwięk pochodzi, odróżnić dźwięki znaczące od hałasu tła wytworzonego przez inne ptaki oraz środowisko i rozróżnić podobne dźwięki. Czynią to w dużym stopniu tak, jak my poznajemy głosy różnych ludzi.

Wyobraź sobie, że jesteś sam w ciemnym i nieznanym miejscu, niepewny swego bezpieczeństwa. Nagle pojawia się dziwny dźwięk, być może odgłos kroków na piasku… Ale nie możesz określić, z którego kierunku

słuch

61

dochodzi. Jest za tobą, z przodu czy może z boku? Dokładne rozeznanie, skąd pochodzi potencjalnie niebezpieczny dźwięk, ma zasadnicze znaczenie dla szybkiej ucieczki. Niemożność zlokalizowania źródła dźwięku – szczególnie w niebezpiecznych sytuacjach – jest jednym z najbardziej niepokojących doświadczeń. Zazwyczaj jesteśmy całkiem dobrzy w umiejscawianiu dźwięku i – oczywiście, kiedy nie jest ciemno – wykorzystujemy wzrok do sprawdzenia i potwierdzenia źródła dźwięków.

Dźwięk namierzamy poprzez nieświadome porównanie czasu, w którym dociera osobno do każdego z naszych uszu. Nasze głowy są wystarczająco duże, a uszy dostatecznie od siebie odległe, by dźwięk dotarł do jednego ucha z nieznaczną różnicą w czasie względem drugiego.

W chłodnym, suchym powietrzu na poziomie morza, dźwięk rozchodzi się z prędkością 340 m/s, a to znaczy, że maksymalna różnica w czasie dotarcia dźwięku do naszych uszu może wynosić 0,5 ms (jedna milisekunda, ms, to 1/1000 sekundy). Jeśli nie wykryjemy takiej różnicy w czasie, zakładamy, że dźwięk pochodzi ze źródła znajdującego się na wprost nas (lub z tyłu). Ptasie głowy są mniejsze od naszych, a niektóre ptaki (jak kolibry, mysikróliki i siwuszki) mają szczególnie maleńkie głowy, co oznacza, że miałyby trudności w lokalizacji źródła dźwięku.

W rzeczy samej, przy odległości zaledwie jednego centymetra między uszami, różnica w czasie docierania dźwięku do obu uszu wynosiłaby mniej niż 35 mikrosekund (jedna mikrosekunda, µs, to 1/1 000 000 sekundy). Małe ptaki radzą sobie z tym problemem w dwojaki sposób: po pierwsze, w większym stopniu niż my poruszając głową i skutecznie zwiększając (pozornie) jej wielkość – tym samym mogą wykryć różnicę czasową. Po drugie, porównują niewielką różnicę g ł o ś n o ś c i hałasu docierającego do każdego ucha.

Na łatwość identyfikacji pochodzenia dźwięku wpływa także rodzaj dźwięku, a ptaki wykorzystują to w rozmaity sposób, komunikując się ze sobą. Od dawna wiadomo, że kiedy ptaki takie jak drozdy czy sikory napotkają drapieżnika, np. lecącego im nad głowami jastrzębia, wydają z siebie wysokotonowy głos. Wysoka częstotliwość tego głosu (8 kHz) może powodować, że będzie niesłyszalny dla drapieżnika (biorąc pod uwagę, że lwia część drapieżników jest większa od ich ofiar, a większe ptaki słabiej słyszą dźwięki wysokiej częstotliwości). Struktura tych ostrzegawczych głosów, które zaczynają się i kończą niepostrzeżenie i dlatego są wyjątkowo trudne do zlokalizowania, jest dokładnie taka, jakiej można by się spodziewać od sygnału, którego twórca nie chce zwracać na siebie uwagi. I przeciwnie, kiedy te same gatunki widzą odpoczywającą sowę, wydają zupełnie inny rodzaj dźwięku, charakteryzujący się chrapliwym, obcesowym trajkotem: dużo łatwiejszym do zlokalizowania. Oto cała filozofia. Kiedy ptaki

62 sekrety ptaków

śpiewające odkrywają niepolującego drapieżnika, chcą zwrócić na niego uwagę, werbując inne ptaki śpiewające do atakowania i odstraszenia go.

Jednym z interesujących aspektów tych dwóch rodzajów głosów jest to, że brzmią bardzo podobnie u wielu gatunków25.

Wielki francuski przyrodnik Georges-Louis Leclerc, lepiej znany jako hrabia de Buffon, w połowie XVIII w. tak pisał o sowach w swojej historii ptaków: „(Ich) zmysł słuchu (...) wydaje się być lepszy niż innych ptaków i każdego innego zwierzęcia, ponieważ błona bębenkowa ucha jest proporcjonalnie większa niż u czworonogów, a poza tym mogą one otwierać i zamykać ten narząd dla przyjemności. Umiejętności takiej nie posiada żadne inne zwierzę”. Buffon odnosi się do ogromnych otworów słuchowych wielu sów, które u pewnych gatunków rozciągają się prawie na całą wysokość czaszki (jak wykazało moje doświadczenie z puszczykiem mszarnym).

Wielkość puszczyka mszarnego jest częściowo iluzoryczna: jego ogromne rozmiary wynikają ze wspaniałego puszystego upierzenia. W rzeczywistości to maluch w obszernym, puchowym płaszczu. Trzymany poza środowiskiem naturalnym puszczyk mszarny, którego uszy badałem, znalazł się w ramionach swojego właściciela, patrząc na mnie szeroko otwartymi oczami niczym dziecko. Gdy pomacałem ostrożnie obszar za jego oczami, nie mogłem uwierzyć, jak długie są pióra i jak mała jego czaszka. 10-centymetrowe pióra tworzyły gigantyczną głowę ptaka. Szlara była otoczona przez linię płowych piór, dogodnie zaznaczając tylną krawędź szczeliny, w której znajduje się każdy otwór słuchowy. Przy delikatnym uniesieniu piór do przodu na jednej stronie uwidaczniał się otwór słuchowy: ogromny – jakieś 4 cm od góry do dołu – i zdumiewająco złożony. Otwór był zakryty przez ruchomy płat i otoczony przez niezwykłe pióra. Na przedniej krawędzi biegła palisada ze sztywnych piór o szerokich stosinach, podczas gdy tylną krawędź tego płata porastały delikatne nitkowate pióra, za którymi znajdowała się gęsta przegroda z piór przypominających rzymską falangę.

Sam otwór był olbrzymi i miał dużo luźnych kawałków skóry, trochę przypominał brudne ucho ludzkie. Następnie przeszedłem do drugiej strony, i chociaż wiedziałem, że uszy tego gatunku są asymetryczne, to stopień asymetrii wprawił mnie w osłupienie. Patrząc na twarz ptaka na wprost, znajdujemy prawe ucho osadzone poniżej poziomu oka na godzinie siódmej, lewe zaś ucho na godzinie drugiej. Puszczyk ma na głowie długie pióra po prostu po to, by pomagały szlarze, gigantycznemu reflektorowi kierującemu dźwięki do otworów uszu.

Pewnego popołudnia w latach 40. ubiegłego wieku Clarence Tryon natknął się na puszczyka mszarnego polującego w lasach Montany. Ptak siedział na końcu gałęzi ok. 4 m nad ziemią:

słuch

63

W ciągu kilku minut puszczyk wykonał trzy naloty z gałęzi, bez żadnego sukcesu. Za czwartym razem uderzył w ziemię ze znaczną siłą i... odleciał, trzymając w szponach martwego goffera (gryzoń).

Prawdopodobnie puszczyk usłyszał kopiącego goffera, co dało sowie dobre słuchowe wskazanie przed nalotem. Kontrola tego miejsca ujawniła, że puszczyk przebił się przez cienką warstwę ziemi nad jednym z korytarzy kryjówki goffera26.

Późniejsze obserwacje innych badaczy ujawniły, że puszczyki mszarne używają tej samej techniki do chwytania gryzoni pod śniegiem – wykorzystują jedynie bodźce dźwiękowe: Obserwując i nasłuchując, puszczyk odwraca głowę to na jedną, to na drugą stronę, od czasu do czasu przyglądając się badawczo powierzchni ziemi. Po wykryciu ofiary puszczyk nurkuje i wydaje się, że uderza w ziemię głową, ale tak naprawdę w ostatnim momencie wyciąga stopy do przodu, poniżej podbródka, w celu schwytania ofiary27.

Aby polować przy wykorzystaniu jedynie dźwięków, puszczyk mszarny musi mieć wyjątkowo dobry słuch, ale także musi być w stanie bardzo dokładnie namierzyć źródło dźwięku, zarówno w płaszczyźnie poziomej, jak i pionowej. Osiąga to dzięki godnemu uwagi kompletowi słuchowych adaptacji, w tym szlarze, której każda połowa działa jak duża małżowina uszna, kierująca dźwięk do niedostrzegalnych otworów usznych. Dawni przyrodnicy, jak John Ray i Francis Willughby, w XVII w. komentowali fakt, że oczy sowy płomykówki są „zatopione w środku (piór twarzowych), jakby znajdowały się na dnie dołu lub doliny”. Ray i Willughby nie docenili tego, że te utworzone przez szlarę doliny po obu stronach twarzy zwiększają i skuteczność odbierania dźwięku, i zdolność ptaka do lokalizacji jego źródła. Trzy stulecia później Masakazu Konishi, badający przy wykorzystaniu dużo większej wiedzy słuch sów, napisał: „Kiedy widzi się całą strukturę szlary, nie można nie myśleć o systemie do odbierania dźwięku”28.

Drugą adaptacją – znaną od średniowiecza – są relatywnie ogromne otwory uszne gatunków takich jak puszczyk mszarny. Pojęcie „ucho” jest mylące – niektóre sowy są wyposażone w „uszy” – puchacz wirginijski, uszatka zwyczajna i uszatka błotna mają pióra na czubku głowy, które na pierwszy rzut oka wyglądają jak uszy, ale nie mają nic wspólnego ze słyszeniem. Chodzi mi o p r a w d z i w e otwory uszne, które – tak jak u puszczyka mszarnego – są asymetryczne i położone jedno wyżej od drugiego. Wiele gatunków

64 sekrety ptaków

sów posiada asymetryczne otwory uszne i w większości przypadków ma to wpływ na miękkie tkanki ucha zewnętrznego. Ale u włochatki zwyczajnej, włochatki małej, puszczyka uralskiego i puszczyka mszarnego sama czaszka także jest asymetryczna, chociaż struktura wewnętrzna każdego ucha pozostaje identyczna.

Znaczenie tej prawidłowości poznano w latach 40. XX w., gdy Jerry Pumphrey wykazał, że asymetryczne uszy ułatwiają sowie lokalizowanie źródła dźwięku. By to udowodnić, w latach 60. Roger Payne (znany później z badań nad dźwiękami waleni) z Nowojorskiego Towarzystwa Zoologicznego (New York Zoological Society) w całkowicie ciemnym pomieszczeniu prowadził na trzymanej w warunkach hodowli płomykówce pomysłowy eksperyment. Kiedy przez kilka kolejnych dni światło było redukowane, sowa – obserwowana w świetle podczerwonym (niewidocznym dla sów) – potrafiła złapać myszy w całkowitej ciemności, opierając się na szeleście liści, po których gryzonie poruszały się na podłodze.

Aby wykryć, jakim bodźcem kierowała się sowa, Payne przeprowadził doświadczenie w pomieszczeniu, którego podłoga była pokryta pianką. Tym razem jednak przywiązał do ogona myszy suchy szeleszczący liść. Sowa nalatywała na liść (źródło dźwięku), a nie na samą mysz. Podważono w ten sposób wysuniętą wcześniej tezę, że sowy mogły mieć zdolność widzenia w poczerwieni lub jakiś inny zmysł, i potwierdzono, że kluczowy jest sam dźwięk29.

Co ciekawe, sowa potrafiła schwytać ofiarę w całkowitej ciemności tylko wtedy, gdy znała dobrze układ pomieszczenia; ptak przeniesiony do nowego pokoju nie chciał polować w całkowitej ciemności. To logiczne: nalot na potencjalną zdobycz bez jakiegokolwiek światła jest teoretycznie bardzo niebezpieczny, chyba że ptak – tak jak tłuszczak, o którym porozmawiamy za chwilę – posiada jakiś dodatkowy mechanizm zmysłowy.

Jest także uderzające, że w czasie chwytania ofiary w całkowitej ciemności sowa natychmiast odwracała się, by wrócić dokładnie na swoją gałąź i uniknąć w ten sposób niepotrzebnego latania w ciemności. Potrzeba znajomości topografii przed polowaniem w zupełnej ciemności wyjaśnia, dlaczego niektóre gatunki sów nocnych pozostają na tych samych terytoriach przez większość życia. Zupełnie ciemne noce zdarzają się rzadko, ale kiedy już są (np., gdy jest gruba pokrywa chmur w bezksiężycową noc), szczegółowa wiedza topograficzna przydaje się do określenia, czy sowa zapewni sobie posiłek bez narażenia się na zranienia30.

Jedną z najbardziej intrygujących cech sów jest wyjątkowo cichy lot; uderzenia ich skrzydeł są niemal niewykrywalne. Kiedy Masakazu Konishi analizował dźwięk uderzających skrzydeł jednej ze swoich płomykówek, był zaskoczony ich niską częstotliwością – ok. 1 kHz. Sens tego

słuch

65

zjawiska polega na tym, że kiedy sowa leci, nie zakłóca jej to możliwości usłyszenia potencjalnej zdobyczy. Hałas robiony przez myszy w runie leśnym ma dużo wyższą częstotliwość, wynoszącą 6–9 kHz. Co więcej, ponieważ myszy są relatywnie niewrażliwe na dźwięki poniżej 3 kHz, nie są w stanie usłyszeć zbliżającej się sowy31.