Генетика сыграла первую скрипку

Как изучение формы смычковых инструментов помогает понять эволюцию живых организмов

Фото: Toby Melville / Reuters

Американский генетик изучил форму более девяти тысяч смычковых музыкальных инструментов (скрипок, виолончелей, контрабасов и альтов), разделил их на четыре основных «класса» и сравнил изменение внешнего вида инструментов с эволюцией живых организмов. По словам ученого, скрипки так же «мимикрировали» под более известных «родственников» и накапливали основные внешние черты своих предшественников.

Ученые полагают, что прародителем всех смычковых музыкальных инструментов был кыл-кобыз — созданное тюрками подобие современной скрипки с ковшеобразным корпусом и двумя струнами из конских волос. Изготавливали инструмент только из цельного куска дерева: считалось, что так в нем сохраняется живая поющая душа дерева. Кобыз использовался шаманами для проведения различных обрядов, а сейчас он считается национальным казахским инструментом.

«Детьми» кобыза можно назвать арабский ребаб (музыкальный инструмент с почти круглым корпусом, небольшим отверстием для резонанса и 1-3 струнами) и европейский фидель с овальным корпусом, С-образными резонаторными отверстиями и пятью струнами (древнейшие его изображения датируются VIII-IX веками). «Родственник» ребаба и фиделя — кротта, струнный инструмент, известный в Уэльсе VI века. Кротта, как и кобыз, изготавливалась из цельного куска дерева, но передняя стенка прикреплялась отдельно. Шесть струн звучали попарно: на двух, протянутых над резонаторными отверстиями, играли пальцем, на остальных четырех — смычком. Кротта услаждала слух кельтских народов и их потомков вплоть до XVIII века.

Предполагается, что именно эти музыкальные инструменты стали прародителями виолы и скрипки. В Западной Европе в эпоху Ренессанса виола была популярнее скрипки. Играя на виоле, исполнители держали ее на коленях либо между ними. Виола считалась аристократическим инструментом, музыка для виолы была намного сложнее мелодий для скрипок.

Скрипка же получила распространение в качестве народного инструмента, особую популярность она приобрела в Польше, Румынии, Истрии и Далмации (территория современной Хорватии). Скрипка конкурировала с виолой не одно столетие. В середине XVI века на севере Италии сформировалась современная конструкция скрипки, и она постепенно вышла на первый план. В период барокко (XVII — середина XVIII веков) скрипка приобрела статус профессионального музыкального инструмента. Сыграла свою роль и близость ее звучания к человеческому голосу: барокко было эпохой инструментальной, а не вокальной музыки, и некоторые вокальные партии исполнялись именно скрипкой.

Важный этап в истории скрипки связан с деятельностью Гаспара Бартолотти да Сало и Андреа Амати, основателей школ мастеров-изготовителей скрипок итальянских городов Брешиа и Кремона. Италия вообще славилась своими скрипичными мастерами: инструменты Антонио Страдивари, Джованни Паоло Маджини, Николо Амати — общепризнанные шедевры. Скрипки эти легендарных мастеров абсолютно уникальны. Немного отличающиеся форма корпуса и размеры, порода дерева, пропорции — все это давало различное звучание и делало каждую скрипку неповторимой.

Американский генетик Дэниэл Читвуд (Daniel H. Chitwood) из Центра растениеводства имени Дональда Дэнфорта (штат Миссури, США) проследил эволюцию формы корпуса струнно-смычковых инструментов от момента их возникновения до наших дней. Что заставило ученого, специализирующегося на изучении обеспечивающих генетическое разнообразие растений молекулярных механизмов, а также на разработке морфометрических методов моделирования эволюционных процессов, заняться столь необычным предметом? Профессор Дэниэл Читвуд рассказал об этом «Ленте.ру».

«Я сам играю на скрипке и вообще интересуюсь музыкой, однако этим исследованием я занялся по другой причине. Моя основная деятельность — изучение формирования и функционирования комплексных систем. Необязательно речь должна идти о живых организмах. Струнные музыкальные инструменты — тоже такая система, и ее можно описать статистическими методами», — говорит профессор. По его словам, очень часто изготавливаемые людьми вещи (продукты нашей культуры) формируются при помощи тех же процессов, что и окружающий мир: имитации, генетического родства. Генетик заявляет: «Для меня скрипка — такая же характеристика человека, как, например, форма листьев для растения. Поэтому понимание того, как с течением времени менялась форма скрипки, косвенно помогает мне разобраться в эволюции морфологии растений».

Профессор Читвуд изучил более 9 тысяч образцов струнно-смычковых музыкальных инструментов (скрипок, виолончелей, альтов и контрабасов), изготовленных за последние 400 лет. Исследовались как сохранившиеся раритеты, так и их рисунки и фотографии, причем отбирались только те изображения, которые демонстрировали инструмент в ракурсе сверху.

Дэниэл Читвуд утверждает, что форма корпуса менее всего влияет на звучание и поэтому ее изменения никак не связаны с желанием улучшить акустические качества скрипки. Тембр и сила звука определяются другими факторами: породой дерева, геометрией сводов (деревянных боковых планок, соединяющих верхнюю и нижнюю плоскости корпуса — деки), расположением душки (распорки, передающей звуковые колебания с верхней деки на нижнюю), а также формой подставки (планки, приподнимающей струны над верхней декой на разную высоту). Ранее было широко распространено мнение, что секрет звучания легендарных скрипок Страдивари заключался в особом составе лака, покрывающим корпус. Однако этот миф развеяли несколько лет назад: химик Жан-Филипп Эшар (Jean-Philippe Echard) доказал, что состав покрытия, которым пользовался великий мастер, мало чем отличался от лака, употребляемого другими мастерами той эпохи.

Большая часть объектов исследования профессора Читвуда была изготовлена в Кремоне, Неаполе, Милане, Париже, Венеции и Турине. Изучив инструменты, генетик выделил в них обширные «классы», названные в честь великих мастеров: Антонио Страдивари, Андреа Амати, Джованни Паоло Маджини и Якоб Штайнер. Все скрипки распределились по этим четырем группам.

Скрипки Маджини, также как и инструменты Страдивари, отличаются расширенной нижней частью корпуса, однако скрипки последнего характеризуются еще одной особенностью: разнообразием изгибов внешнего края корпуса. У инструментов Амати сужена верхняя часть, а у скрипок Штайнера самая широкая «талия».

Генетик также выявил, что подавляющее число струнно-смычковых инструментов, изготовленных до 1650 года, находилось под сильным влиянием школы Маджини. Особенность этого периода — разнообразие контрабасов, при этом скрипки, виолончели и альты отличались лишь размерами, но не формой корпуса. Если говорить об инструментах, сделанных после 1800 года, то скрипки и виолончели — разные, контрабасы же примерно одинаковые.

Один из наиболее значительных выводов Дэниэла Читвуда заключается в следующем. Изготовление скрипок зачастую было семейным делом, и вполне логично, что отец и сын работали в одном стиле. Генетик же выявил, что даже дальние родственники, носившие разные фамилии, в основном, изготавливали инструменты в рамках одного класса.

Описывая процессы эволюции формы струнно-смычковых инструментов, профессор Читвуд сравнивает передачу мастерства учителем ученику с дрейфом генов, а использование наиболее популярной формы скрипки в качестве основы и ее небольшое видоизменение — с мутациями и наследственностью. Изготовление копий инструментов знаменитых мастеров генетик сопоставляет с мимикрией — чрезвычайным внешним сходством между животными разных видов, например, подражательной окраской.

Дэниэл Читвуд говорит: «Использованные мной морфометрические методы служат не только для того, чтобы описать форму и строение предмета. При помощи тех же методов я исследовал, как форма виноградных и томатных листьев влияет на приспособленность растения к засушливой среде. А еще их можно применять при изучении процессов доместикации и адаптации растений к агрессивной среде. Так что моя работа о скрипках — это еще и своеобразный вклад в генетические исследования растений».

подписатьсяОбсудить
00:01 19 сентября 2016
Готовящаяся к вспышке звезда Эта Киля в центре туманности Гомункул

Яркая смерть

Когда вспышка сверхновой уничтожит жизнь на Земле
Приручить дракона
Что мешает российским машиностроителям покорить Китай
Лада EL LADAДай роботу дорогу
Российские инновационные проекты в области транспорта
На краю долговой ямы
Торговые сети начали разоряться
Рыночный допинг
Какие грязные игры ведут фармкомпании в борьбе за прибыль
Сергей Нарышкин Пятый куратор
Станет ли Сергей Нарышкин последним руководителем СВР
Нехватка легкости
«Вертолетам России» не хватает в программе легкой коммерческой машины
3D-винтовка для мировой революции
Сможет ли напечатанное оружие завоевать мир
Семь лет битв
Как шла самая кровопролитная война XVIII века
«Корейцы пьют даже больше русских»
История жителя Владивостока, поселившегося в Сеуле
Джентльмен из песочницы
10 ярких поступков детей, поставивших на место знаменитостей и политиков
Не ЗОЖ, но хорош
В Instagram полюбили ироничный аккаунт противницы правильного питания
Мамин жим лежа
10 звезд Instagram, которые вернулись в форму после беременности
Джимхана и тиранозавр
Самое крутое автомобильное видео сентября
Ядовитый гараж
Собираем гербарий уникальных и тайных творений BMW Motorsport
С мотором в багажнике
Вспоминаем заднемоторные седаны в честь юбилея Skoda 105/120/125
Джентльмены, покупайте ваши моторы!
Непростой Тест: чьи двигатели стоят на спорт- и суперкарах?
Стенка на стенку
Джоконда, покемон и Корлеоне с Чебурашкой — лучшее от уличных художников Москвы
«За годы ожидания мы выдохлись. Живем сейчас где попало»
История покупателей жилья, заселенных в недостроенные дома в Подмосковье
«Мне угрожали, обещали закатать в асфальт»
История валютной ипотечницы, которая прошла оба кризиса и ни о чем не пожалела
Что-то пошло не так
Как выглядят населенные насекомыми города, жизнь без неба и море над головой
Кто купил Америку
Десять человек, которым на самом деле принадлежат земли США