Mu-mu, woof-woof, quack-quack: l'evoluzione di a cumunicazione acustica

Mu-mu, woof-woof, quack-quack: l'evoluzione di a cumunicazione acustica

In u mondu di l'animali, chì include l'omu, ci sò parechji metudi di trasmette l'infurmazioni à l'altri. Questu pò esse un ballu energicu, cum'è quellu di l'acelli di u paradisu, chì indica a prontezza di u masciu à procreate; pò esse un culore luminoso, cum'è e rane d'arburu di l'Amazonia, chì indicanu a so poisonousness; pò esse un profumu di canina chì marca i cunfini di u territoriu. Ma a cosa più cumuna per a maiò parte di l'animali sviluppati hè a cumunicazione acustica, vale à dì l'usu di i soni. Insegnemu ancu à i nostri figlioli da a culla chì è cumu dì : una vacca - mu-mu-mu, un cane - woof-woof, etc. Per noi, a cumunicazione verbale, vale à dì l'acustica, hè un aspettu integrale di a socializazione. U listessu pò esse dettu di altri rapprisentanti di a fauna. I scientisti di l'Università di Hainan (Cina) anu decisu di guardà in u passatu per capiscenu l'evoluzione di a cumunicazione acustica. Quantu cumuni hè a cumunicazione acustica trà l'animali, quandu hè urigginatu, è perchè hè diventatu u metudu dominante di trasmissione di l'infurmazioni? Amparamu nantu à questu da u rapportu di i circadori. Vai.

Basi di ricerca

In questa tappa di u sviluppu evolutivu, parechji rapprisentanti di a fauna anu integratu completamente i signali acustici in u so ritmu di vita. I soni fatti da l'animali sò usati per attruverà un cumpagnu (uccelli chì cantanu, croaking toads, etc.), per detectà o disorientà u nemicu (u gridu di una ghianda, informà u predatore chì hè statu detecatu è l'emboscata ùn funziona micca, per quessa, hè megliu per ellu ritruvà), per trasmette infurmazioni nantu à a prisenza di l'alimentu (galline, avè truvatu l'alimentu, facenu un sonu caratteristicu per attruverà l'attenzione di i so figlioli), etc.

Un fattu interessante:


campaniere maschile a barba (Procnias albus) emette una chiamata d'accoppiamentu di 125 dB (mutore di jet - 120-140 dB), essendu l'acellu più forte di u pianeta.

U studiu di i signali acustici è a so evoluzione hè stata realizata per un bellu pezzu. I dati ottenuti da un tali travagliu cuntribuiscenu à una megliu comprensione di cumu a ghjente usa i soni è, per quessa, cumu si sò formate diverse lingue in diverse regioni di u pianeta. Tuttavia, tali studii ùn anu micca trattatu l'urighjini di a cumunicazione acustica cum'è un fenomenu. Una di e dumande fundamentale chì nimu hà ancu rispostu hè: perchè a cumunicazione acustica nasce?

Ci sò parechje dumande chì necessitanu risposte. Prima, chì fattori ambientali anu influinzatu l'emergenza è a furmazione di stu tipu di trasferimentu di informazioni? Siconda, era a cumunicazione acustica ligata à a speciazione, i.e. aiuta à sparghje a spezia è impedisce a so estinzione ? Terzu, hè a prisenza di una cunnessione acustica evolutivamente stabile una volta chì si sviluppa? E finarmenti, a cumunicazione acustica hà evolutu in parechji gruppi d'animali in parallelu, o hà un antenatu cumunu per tutti i criaturi?

I risposti à queste dumande, sicondu i scientisti stessi, sò impurtanti micca solu per capiscenu a cumunicazione acustica cum'è tali, ma ancu per capiscenu l'evoluzione è i cambiamenti di cumportamentu in l'animali. Per esempiu, ci hè una teoria chì l'habitat influenza assai a selezzione sessuale è a cumunicazione in certi spezie animali. Hè difficiuli di dì chì sta tiuria hè applicabile à a generazione di signali, ma hè abbastanza pussibule. I scientisti ricurdenu ancu chì Darwin hà dettu chì i signali sonori ghjucanu un rolu impurtante in a furmazione di coppie in certi spezie. I signali acustici influenzanu dunque a speciazione.

In questu travagliu, i circadori anu decisu di cunsiderà l'evoluzione di i signali sonori in i tetrapodi, utilizendu un approcciu filogeneticu (identificà a relazione trà e diverse spezie). L'enfasi principale hè nantu à l'urìgine di a cunnessione acustica, invece di a so forma o funzione. U studiu hà utilizatu dati da 1799 XNUMX spezie diverse, è hà ancu cunsideratu u fattore di cumpurtamentu diurnu (spezie cù attività di ghjornu è di notte). Inoltre, a relazione trà a cumunicazione acustica è u gradu di diversificazione di spezie hè stata studiata, i.e. a so prevalenza, attraversu un mudellu di speciazione-estinzione. U cunservaturisimu filogeneticu in a presenza di relazioni acustiche trà e spezie hè statu ancu pruvatu.

Risultati di ricerca

Trà i tetrapodi, a maiò parte di l'anfibii, i mammiferi, l'acelli è i crocodiliani pussede una cumunicazione acustica, mentri a maiò parte di squamates è tartarughe ùn anu micca. Trà l'anfibii, stu tipu di trasferimentu d'infurmazioni ùn hè micca presente in i ceciliani (Cecilian), ma hè presente in certi spezie di salamandra è in a maiò parte di e rane (in 39 di e 41 spezie cunsiderate). Inoltre, a cumunicazione acustica hè assente in i serpenti è in tutte e famiglie di lucertole, eccettu dui - Gekkonidae (gecko), Phyllodactylidae. In l'ordine di tartarughe, solu 2 da 14 famiglie anu cumunicazione acustica. Hè abbastanza aspettatu chì trà e 173 spezie d'uccelli cunsiderate, tutte avianu una cunnessione acustica. 120 di 125 famiglie di mammiferi anu ancu mostratu sta funzione.

Un fattu interessante:
Mu-mu, woof-woof, quack-quack: l'evoluzione di a cumunicazione acustica
Salamandri anu una rigenerazione maravigghiusa è sò capaci di ricuperà micca solu a cuda, ma ancu e so zampe; salamandri, à u cuntrariu di parechji di i so parenti, ùn ponenu micca ova, ma sò vivipari; unu di i più grandi salamandra, u giant salamander Japanese, pesa 35 kg.

In riassuntu di sti dati, pudemu dì chì a trasmissione acustica di l'infurmazioni hè presente in 69% di i tetrapodi.

Mu-mu, woof-woof, quack-quack: l'evoluzione di a cumunicazione acustica
Table No 1: percentuale di i pruprietarii di a trasmissione acustica di l'infurmazioni trà e spezie cunsiderate di tetrapodi.

Dopu avè stabilitu a distribuzione apprussimativa di a cumunicazione acustica trà e spezie, era necessariu capisce a relazione trà questa capacità è u cumpurtamentu di l'animali (notturna o diurna).

Frà parechji mudelli chì descrizanu sta rilazioni per ogni spezia, hè statu sceltu un mudellu chì era adattatu per una descrizzione media di a relazione acustica-cumportamentu per tutte e spezie. Stu mudellu (Table No. 2) mostra tutte e pussibuli prufessiunali è contra di una tale cumpetenza per i dui tipi di cumpurtamentu di l'animali.

Mu-mu, woof-woof, quack-quack: l'evoluzione di a cumunicazione acustica
Table No 2: analisi di a relazione trà a cumunicazione acustica è u cumpurtamentu di l'animali (di ghjornu / di notte).

Hè stata stabilita una clara dependenza di a cumunicazione acustica nantu à u cumpurtamentu, è ancu una interdependenza equilibrata. Tuttavia, curiosamente, nisuna relazione inversa hè stata trovata - cumportamentu cù accoppiamentu acusticu.

L'analisi filogenetica dimustrava una stretta cunnessione trà l'acustica è u stilu di vita notturna (Table No. 3).

Mu-mu, woof-woof, quack-quack: l'evoluzione di a cumunicazione acustica
Table N ° 3: analisi filogenetica di a relazione trà a cumunicazione acustica è u stilu di vita diurnu / nocturnal.

L'analisi di dati hà ancu dimustratu chì a prisenza di a connettività acustica ùn hà micca effettu nant'à a rata di diversificazione in a filogenesi di tetrapodi. Cusì, i tassi medii di diversificazione (speciazione-estinzione; r = 0.08 avvenimenti per milione d'anni) eranu listessi per i dui lignaghji di spezie cù cumunicazione acustica è per i lignaggi senza questa abilità. Dunque, si pò suppone chì a prisenza / assenza di cumunicazione acustica ùn hà praticamente micca effettu nantu à a prevalenza di una spezia particulari o in l'eventi assuciati cù a so furmazione o estinzione.

Mu-mu, woof-woof, quack-quack: l'evoluzione di a cumunicazione acustica
Image #1: Timeline di l'evoluzione di a cumunicazione acustica trà i vari tetrapodi.

I scientisti suggerenu chì a cumunicazione acustica prubabilmente evoluzione indipindente in ogni gruppu maiò di tetrapodi, ma i so urighjini eranu antichi in parechji cladi maiò (~ 100-200 milioni d'anni fà).

Per esempiu, a cumunicazione acustica si sviluppò abbastanza prima in a filogenesi di l'ordine Anfibi senza Taille (anura), ma hè cumplettamente assente da u gruppu surella à tutti l'altri rane viventi da u clade chì cuntene e famiglie. Ascaphidae (rane coda) è Leiopelmatidae (lyopelmas).

Un fattu interessante:
Mu-mu, woof-woof, quack-quack: l'evoluzione di a cumunicazione acustica
Liopelms sò endemichi di a Nova Zelanda è sò cunsiderati i rane più longevi - i masci campanu finu à 37 anni, è e femine finu à 35 anni.

In i mammiferi, cum'è e rane, a cumunicazione acustica hè nata circa 200 milioni d'anni fà. Certi spezii anu persu sta cumpetenza durante l'evoluzione, ma a maiò parte l'anu purtatu à l'oghje. Una eccezzioni pò esse cunsiderata acelli, chì, apparentemente, sò l'unichi chì ùn anu micca partitu da a cumunicazione acustica in tuttu u periodu di l'evoluzione.

Hè stata truvata chì a cumunicazione acustica era presente in l'antenatu più recente di l'acelli viventi è l'antenatu più anticu di i crocodili viventi. Ognunu di sti antenati hè di circa 100 milioni d'anni. Pò esse presumitu chì a cunnessione acustica era ancu presente in l'antenatu cumunu di sti dui cladi, vale à dì 250 milioni d'anni fà.

Un fattu interessante:


Certi spezie d'animali simili à gecko sò capaci di fà i soni più inespettati per una lucertola - abbaia, clic, chirping, etc.

In squamates, a cumunicazione acustica hè abbastanza rara, chì pò esse duvuta à una occorrenza più ristretta cuncentrata solu in criaturi di notte, cum'è geckos (Gekkota). I cambiamenti evolutivi relativamente recenti anu purtatu à l'emergenza di a cumunicazione acustica in certi spezie filogeneticamente isolate di salamandre è tartarughe.

Per una cunniscenza più dettagliata di e sfumature di u studiu, vi cunsigliu di guardà i scientisti raportanu и Materiali supplementari à ellu.

Epilogue

Riassuntu tutti i risultati descritti sopra, pudemu dì cun fiducia quasi cumpleta chì u sviluppu di a cumunicazione acustica hè in un modu o un altru cunnessu cù u modu di vita notturna. Questu cunfirma a teoria di l'influenza di l'ecologia (l'ambiente) nantu à e caratteristiche evolutive di l'spezie. In ogni casu, a prisenza di a cumunicazione acustica ùn hà praticamente nisun effettu nantu à a diversificazione di spezie nantu à una grande scala di tempu.

I ricercatori anu ancu truvatu chì a cumunicazione sona apparsu circa 100-200 milioni d'anni fà, è alcune spezie di tetrapodi anu purtatu sta capacità in tuttu stu tempu senza quasi cambiamenti.

Hè nutate chì a presenza di cumunicazione acustica per i criaturi di notte, ancu s'ellu hè un vantaghju chjaru, ùn hà micca un impattu negativu nantu à a transizione à un modu di vita di ghjornu. Stu fattu simplice hè cunfirmatu da u fattu chì assai spezie prima di notte, avè cambiatu à un modu di vita diurnu, ùn anu micca persu sta capacità.

Sicondu stu studiu, a cumunicazione cù i soni pò esse chjamatu u trattu evolutivu più stabile. Una volta chì sta capacità hè emersa, ùn hè quasi mai sparita annantu à u cursu di l'evoluzione, chì ùn hè micca u casu cù altri tipi di signalazioni, cum'è culori brillanti o forme di corpu inusual, piuma o fur.

I circadori dicenu chì a so analisi di a relazione trà a cumunicazione acustica è l'ambiente pò applicà à altre caratteristiche evolutive. Si pensava prima chì l'influenza di l'ecologia nantu à i metudi di trasduzione di signali era limitata à e differenze trà e spezie strettamente parenti. In ogni casu, basatu annantu à u travagliu descrittu sopra, pò esse cunfidendu chì i tipi fundamentali di trasmissioni di signali cambianu ancu in cunfurmità cù i cambiamenti in l'ambiente di l'animali.

Venneri off-top:


Una grande dimostrazione di l'incredibile varietà di soni chì e diverse spezie d'uccelli facenu.

Off-top 2.0:


Calchì volta l'animali facenu soni assai inusual è divertenti.

Grazie per vede, restate curiosi è bon weekend à tutti ! 🙂

Certi annunzii 🙂

Grazie per stà cun noi. Ti piace i nostri articuli ? Vulete vede più cuntenutu interessante? Supportaci facendu un ordine o ricumandendu à l'amichi, cloud VPS per sviluppatori da $ 4.99, un analogu unicu di servitori di livellu d'entrata, chì hè statu inventatu da noi per voi: Tutta a verità nantu à VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 Cores) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps da $ 19 o cumu si sparte un servitore? (dispunibule cù RAID1 è RAID10, finu à 24 core è finu à 40GB DDR4).

Dell R730xd 2 volte più prezzu in u centru di dati Equinix Tier IV in Amsterdam? Solu quì 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV da $ 199 in l'Olanda! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - da $ 99! Leghje circa Cumu custruisce una infrastruttura corp. classa cù l'usu di i servitori Dell R730xd E5-2650 v4 valenu 9000 XNUMX euro per un centesimu?

Source: www.habr.com

Add a comment