Морской заяц, или лахтак (Erignatus barbatus Erxleben, 1777) — один из наиболее крупных представителей подсемейства настоящих тюленей (рис. 1). Он распространен практически во всех арктических морях, а также в северных частях Тихого и Атлантического океанов, считается относительно оседлым, ведет одиночный образ жизни. Основные объекты питания — моллюски, черви, в меньшем количестве — различные виды рыб. С марта по май у морских зайцев — время рождения детенышей и последующего спаривания, однако сведения об их ледовом периоде жизни достаточно противоречивы. Большинство авторов считают его обитателем только дрейфующих льдов, хотя имеются сведения и о нахождении животных в зоне устойчивого припая. Зарубежные исследования 60-х годов ХХ века показали, что для представителей данного вида в период щéнки и спаривания характерна интенсивная подводная акустическая активность, причем было установлено, что продуцентами сигналов являются половозрелые самцы. В таком аспекте морской заяц представляется своеобразным феноменом, т. к. продуцирование звуков под водой не свойственно большинству видов ластоногих. В дальнейшем было обнаружено, что число основных типов сигналов невелико, сами сигналы достаточно стереотипны и стабильны на протяжении, по крайней мере, нескольких лет; в то же время были отмечены некоторые диалектные отличия в вокальном репертуаре у представителей разных популяций.

В нашей стране исследования акустической сигнализации морского зайца впервые проводились лабораторией морской биоакустики ИОАН СССР в феврале–апреле 1984–1985 и 1987 гг. в Конюховой губе Белого моря (Онежский залив) (рис. 2). Из-за сплошного льда в районе работ визуальные наблюдения за животными были исключены, идентификация сигналов стала возможной благодаря сравнению результатов с исследованиями Рея и Уоткинса, проведенными в конце 60-х годов в Беринговом море. Собранный акустический материал был подвергнут сплошному аудиторному и выборочному спектральному анализу на имеющейся в то время аппаратуре, далее была осуществлена приблизительная классификация сигналов. Более детальный анализ в то время был невозможен по техническим причинам. Весной 1995 г. записи сигналов морских зайцев были сделаны авторами в нескольких точках в районе Соловецкого архипелага (примерно в 60 км от района работ 1984–1987 гг.).

В последнее время работы по исследованию подводной акустической активности данного вида были возобновлены: в марте 2014 г. сбор материалов осуществлялся в Конюховой губе (там же, где проводились записи 1984–1987 гг.) (рис. 3) и в районе Летней Золотицы; в феврале–марте 2017 г. в Унской губе (Двинский залив Белого моря) (рис. 4).

Основными задачами исследований были:

1. проведение аудиозаписей сигналов исследуемого вида в течение длительных периодов времени с целью определения суточной динамики акустической активности;
2. приблизительная оценка численности и пространственного распределения особей на исследуемой акватории;
3. сравнение записей 2014 и 2017 гг. с записями прошлых лет с целью выявления возможных временных изменений в сигналах;
4. выявление возможных территориальных отличий в репертуаре.

Для прослушивания исследуемой акватории и записи акустических сигналов использовались гидроакустические комплексы, состоящие из гидрофона с усилителем, кабеля, наземного коммутирующего устройства и звукозаписывающего устройства (рекордера). Дальность восприятия акустических сигналов морских млекопитающих используемой системой составляет (по примерной оценке, сделанной в летний период работ) до двух километров. В 1984–1987 и 1995 гг. в качестве рекордеров использовались бытовые кассетные магнитофоны «Весна-202». Диапазон записи — 0.1–12.5 кГц, что для исследуемого вида является вполне адекватным, т.к. диапазон частот продуцируемых морскими зайцами сигналов находится в пределах 0.2–7 кГц. В 2014 и 2017 гг. записи осуществлялись на цифровые рекордеры «Ritmix RR 900» (частота дискретизации 44.1 кГц, диапазон звукозаписи 0.1–22 кГц).

Сбор акустического материала осуществлялся со льда; гидрофон погружался в пробуренное отверстие на глубину 2–4 м, после чего производилось прослушивание акватории и, в случае обнаружения сигнализации, звукозапись. При проведении работ в 2014 и 2017 гг. технические возможности аппаратуры позволяли значительно увеличить объем собираемого материала (вплоть до проведения круглосуточных записей). Кроме того, в эти сезоны при помощи спутниковых навигаторов определялись точные координаты точек сбора данных (рис. 5, 6).

В 1984–1987 гг. в Конюховой губе (Онежский залив Белого моря) было собрано примерно по 15 часов акустических записей в каждый из сезонов работ; в 1995 г. в районе Соловецкого архипелага у побережья островов Соловецкий и Большая Муксалма сделано около 4-х часов звукозаписей. В 2004 г. весь сохранившийся на аудиокассетах материал был оцифрован при помощи программы «Adobe Audition 1.5», что в дальнейшем позволило провести детальный анализ и типологизацию зарегистрированных сигналов; при этом было выделено семь основных типов (рис. 7).

Все выделенные типы сигналов представляются взаимосвязанными между собой, образующими некоторую единую структуру, элементы разных типов могут иметь много общего. Так, сигналы второго типа похожи на линейные участки сигналов первого типа, заключительные трели седьмого типа весьма напоминают сигналы второго типа. Схожи между собой начальные фазы сигналов первого и седьмого типов, свистовые сигналы четвертого и пятого типов имеют промежуточные формы. Иногда окончание продолжительного сигнала второго типа переходит непосредственно в сигнал третьего типа. Довольно часто вслед за коротким сигналом первого типа следует серия из трех–пяти сигналов пятого типа.

Было обнаружено достаточно частое наложение во времени одних сигналов на другие, что свидетельствует об одновременном продуцировании звуков несколькими особями в зоне приема гидрофона (рис. 8).

В 2014 г. работы проводились с 11 по 24 марта, бóльшая часть данных была собрана в акватории Конюховой губы. Район работ в период проведения исследований представлял собой сплошное ледяное поле толщиной до одного метра. По степени торосистости его можно было разделить на три зоны: ровное ледяное поле, зона редких невысоких торосов и поля торосов высотой более полутора метров. Общий объем собранного материала (по всем точкам) составляет 33 часа аудиозаписей. Подводная акустическая активность морских зайцев в описываемый период была весьма высока (интенсивность сигнализации до 10 сигн./мин), сигналы продуцировались круглосуточно, причем интенсивность сигнализации практически не отличалась в разное время суток. На спектрограммах видно, что сигналы часто накладываются друг на друга, т. е. их продуцирование осуществляется несколькими (до пяти) особями одновременно; одни и те же типы сигналов могут продуцироваться разными особями. Общая типология сигналов та же, что и в записях, сделанных в 80–90-х гг.

С 27 февраля по 6 марта 2017 г. работы осуществлялись в районе Унской губы (Двинский залив Белого моря). Их проведение, в соответствии с поставленными задачами, складывалось из нескольких этапов. 27 февраля 2017 г. с базы в п. Луда был сделан маршрут вдоль северного побережья Унской губы, в ходе которого на шести точках производилось прослушивание акватории. В ходе акустического прослушивания акватории в точках 1–14 сигналов морских зайцев обнаружено не было. Впервые они были зарегистрированы только в точке 5 (уже в районе пролива соединяющую Унскую Губу с Двинским заливом), при этом интенсивность продуцирования сигналов за время записи составило 0.83 сигн./мин. В записях, проведенных на точке 6, было обнаружено значительно большее количество сигналов (2.57 сигн./мин) при ощутимо возросшем уровне их громкости. В дальнейшем записи осуществлялись только в этом районе.

Всего за время проведения работ в Унской губе на всех точках собрано около 10 часов аудиозаписей. На основании первичного анализа собранного материала основные результаты работ можно охарактеризовать следующим образом:

1. В период проведения работ было установлено, что в исследуемом районе морской заяц сосредотачивается в проливе между мысами Яреньгский Рог и Красногорский Рог. По результатам акустического прослушивания, животные отсутствуют как в самой Унской Губе, так и в море южнее Красногорского рога.
2. Количество животных в данном районе (по сравнению, например, с районом Конюховой губы) невелико. Это следует как из интенсивности продуцирования сигналов (максимум — 3.86 сигн./мин; в Конюховой губе — до 10 сигн./мин), так и по количеству наложений сигналов разных типов на спектрограммах. Так, довольно регулярно встречались наложения двух сигналов, и только в единичных случаях — трех.
3. Общая типология сигналов та же, что и в записях предыдущих лет.

Кроме того, определена примерная граница проникновения животных в акваторию Унской губы.

В результате проведенных на протяжении более 30-ти  лет исследований собран достаточно обширный материал по подводной акустической сигнализации морского зайца Белого моря в районах, удаленных друг от друга на расстояние от нескольких десятков до нескольких сотен километров. Таким образом, в настоящее время стало возможным проведение сравнительного анализа записанных сигналов с целью выявления их временнóй изменчивости, а также территориальных и индивидуальных различий.

Результаты анализа показывают, что типология продуцируемых сигналов в целом очень мало отличается в записях, сделанных как в разные сезоны, так и в разных районах работ. Везде можно обнаружить семь основных типов сигналов, а также их устойчивые комбинации. В то же время в акустических записях 2014 и 2017 гг. обнаружен новый тип сигнала (не внесенный, пока, в общую типологию ввиду его немногочисленности). Он представляет собой элемент длительностью 2.5–3 секунды, с линейным повышением частоты основного тона в пределах от 0.6 до 1.5 кГц; при этом в большинстве зарегистрированных сигналов отмечены периодические всплески частоты (рис. 9, 10). Кроме того, в записях 2017 г. была зарегистрирована серия однотипных сигналов, не встречавшихся ни в одной из записей, сделанных ранее (рис. 11). В связи с единичностью сигнала трудно сделать выводы о его продуценте; по ряду структурных характеристик он имеет некоторое сходство с сигналами морских зайцев.

Аналогичные работы проводились группой зарубежных исследователей на протяжении нескольких десятилетий на Аляске, в западном и северном секторах Канадской Арктики, а также на Шпицбергене (Свальбарде). Авторы отмечают как сходство ряда типов сигналов, записанных в разных районах (причем удаленных друг от друга на расстояние нескольких тысяч километров), так и стабильность сигналов на протяжении нескольких лет. Представленные в статье спектрограммы сигналов позволяют сравнить их с нашими результатами (рис. 12). Так, сигнал 1 (Шпицберген) соответствует «типу 7», сигналы 2 (Аляска) и 3 (северный сектор Канадской Арктики) — «типу 1» по нашей классификации. Сигналы 5 (Шпицберген), 6 (Аляска), 7 (северный сектор Канадской Арктики) и 8 (западный сектор Канадской Арктики) соответствуют «типу 6». Сигнал 12 (северный сектор Канадской Арктики) имеет сходство с некоторыми вариантами «типа 4». В то же время, ряд типов сигналов никогда не встречался в записях, сделанных на Белом море: 4 и 10 (западный сектор Канадской Арктики), 9 (Аляска), 11 (Шпицберген). В целом, сравнивая результаты наших и зарубежных исследований, можно заключить, что размеры Белого моря недостаточны для формирования существенных географических отличий в вокальном репертуаре исследуемого вида.

Регистрация акустических сигналов морского зайца и их последующий анализ позволяют производить примерную оценку численности животных в исследуемом районе на основании учета интенсивности продуцирования сигналов в единицу времени, подсчета числа сигналов, продуцируемых одновременно, а также — сравнения записей, проведенных одновременно в разных точках, удаленных друг от друга на несколько километров. Таким методом были проанализированы записи 2014 г., сделанные синхронно с разных точек. Напомним, что интенсивность продуцирования сигналов достигала 10 сигн./мин; на спектрограммах достаточно часто отмечались наложения сигналов, продуцируемых пятью особями одновременно. В записях, сделанных одновременно в точках, разделенных тремя — четырьмя километрами, картина продуцирования сигналов различается (т.е. регистрируются сигналы разных продуцентов). На основании этих данных можно предположить, что число животных, продуцирующих сигналы (половозрелых самцов), составляет на всем исследованном пространстве Конюховой губы (~15 км²) порядка десяти — двенадцати особей.

В районе Унской губы зона присутствия морских зайцев занимает значительно меньшую площадь (порядка 5 км²), при этом удалось достаточно точно установить предел их проникновения в глубь залива. Напомним, что максимальная зафиксированная интенсивность продуцирования сигналов составляла 3.86 сигн./мин; отмечалось регулярное одновременное продуцирование сигналов двумя особями, в единичных случаях — тремя. Таким образом, можно заключить, что в данной акватории могли присутствовать три — четыре особи.

Итак, в целом подводная акустическая сигнализация морского зайца представляется достаточно стабильной (в пространственно-временном смысле) и даже консервативной системой. Общее число выделенных типов сигналов (по всему ареалу, учитывая зарубежные данные) составляет не более десяти, причем многие из типов встречаются на всем пространстве ареала вида. Следует помнить, что продуцирование сигналов жестко связано с определенным поведенческим контекстом — периодом размножения; в записях, сделанных нами в летние сезоны, они практически отсутствуют. Учитывая то, что период молочного кормления составляет порядка одного месяца, после чего детеныш переходит к «самостоятельной жизни», сам процесс продуцирования сигналов обусловлен, по всей видимости, генетическими механизмами. С другой стороны, поскольку в целом период щéнки и спаривания продолжается несколько месяцев, детеныши с самого рождения попадают в своеобразную акустическую среду, которая в дальнейшем повторяется ежегодно и, следовательно, в каком-то смысле, является обучающим фактором. Этот фактор можно рассматривать в рамках концепции «биологического сигнального поля», разработанной в 70-е годы ХХ века Н. П. Наумовым. Согласно Наумову, биологическое сигнальное поле представляет собой некое пространство, на котором в виде следов жизнедеятельности организмов (в том числе и акустических) отражены сами процессы. В дальнейшем эти идеи были развиты в виде более широких представлений об «информационно-знаковом поле», как «…информационно-коммуникативном процессе взаимодействия млекопитающих с окружающей средой». В таком случае, практически постоянное продуцирование морскими зайцами акустических сигналов в определенный период их жизнедеятельности является основной составляющей информационно-знакового поля. А оно, в свою очередь, становится важным регулирующим механизмом жизнедеятельности популяции в репродуктивный период.

Исследования 2014 г. были осуществлены благодаря финансовой и организационно-технической поддержке национального парка «Онежское Поморье». Авторы выражают глубокую признательность директору национального парка О. Л. Продану (к сожалению, вскоре трагически погибшему), заместителю директора по научной работе А. Б. Волкову, старшему научному сотруднику Е. В. Волковой и егерю В. И. Пахомову — за огромную помощь в проведении исследований, а также видеооператору Института океанологии РАН В. Ю. Кузьмину — за проведение съемок и монтаж фильма «Зайцы подо льдом», посвященного работе экспедиции.

Исследования 2017 г. были осуществлены благодаря финансовой и организационно-технической поддержке национального парка «Кенозерский». Авторы благодарят директора национального парка Е. Ф. Шатковскую, начальника оперативной группы старшего госинспектора К. С. Кривополенова, госинспекторов в области охраны окружающей среды Ю. Н. Маслобородова и Д. А. Пономарева за помощь в проведении работ; студента филологического факультета МГУ И. С. Подгорного — за обеспечение фото- и видеосъемок.