In der Tierwelt, zu der auch der Mensch gehört, gibt es viele Möglichkeiten, Informationen untereinander zu übermitteln. Dabei kann es sich um einen energischen Tanz handeln, ähnlich dem der Paradiesvögel, der die Fortpflanzungsbereitschaft des Männchens anzeigt; es kann eine helle Farbe haben, wie die Laubfrösche des Amazonas, was auf ihre Giftigkeit hinweist; Es kann sich um einen hundeähnlichen Geruch handeln, der Reviergrenzen markiert. Am weitesten verbreitet ist bei den meisten entwickelten Tieren jedoch die akustische Kommunikation, also die Verwendung von Geräuschen. Wir bringen unseren Kindern sogar von der Wiege an bei, wer und wie man sagt: eine Kuh – mu-mu-mu, ein Hund – wuff-wuff usw. Für uns ist die verbale, also akustische Kommunikation ein integraler Bestandteil der Sozialisation. Gleiches gilt für andere Vertreter der Fauna. Wissenschaftler der Universität Hainan (China) beschlossen, in die Vergangenheit zu blicken, um die Entwicklung der akustischen Kommunikation zu verstehen. Wie verbreitet ist die akustische Kommunikation bei Tieren, wann entstand sie und warum wurde sie zur vorherrschenden Methode der Informationsübermittlung? Das erfahren wir aus dem Bericht der Forscher. Gehen.
Forschungsgrundlage
In diesem Stadium der evolutionären Entwicklung haben viele Vertreter der Fauna akustische Signale vollständig in ihren Lebensrhythmus integriert. Die von Tieren erzeugten Geräusche werden verwendet, um einen Partner anzulocken (Vögel singen, krächzende Kröten usw.), um den Feind zu entdecken oder zu desorientieren (der Schrei eines Eichelhähers informiert das Raubtier darüber, dass er entdeckt wurde und der Hinterhalt nicht funktionieren wird). es ist für ihn besser, sich zurückzuziehen), um Informationen über das Vorhandensein von Futter zu übermitteln (Hühner, die Futter gefunden haben, geben ein charakteristisches Geräusch von sich, um die Aufmerksamkeit ihres Nachwuchses zu erregen) usw.
Eine interessante Tatsache:
Männlicher Glöckner mit einfachem Schnurrbart (Procnias albus) gibt einen Paarungsruf von 125 dB ab (Strahltriebwerk - 120-140 dB) und ist damit der lauteste Vogel auf dem Planeten.
Die Erforschung akustischer Signale und ihrer Entwicklung wird schon seit geraumer Zeit betrieben. Die aus solchen Arbeiten gewonnenen Daten tragen zu einem besseren Verständnis darüber bei, wie Menschen Laute verwenden und wie daher in verschiedenen Regionen des Planeten unterschiedliche Sprachen entstanden sind. Allerdings befassten sich solche Studien nicht mit den eigentlichen Ursprüngen der akustischen Kommunikation als Phänomen. Eine der grundlegenden Fragen, die noch niemand beantwortet hat, lautet: Warum ist akustische Kommunikation entstanden?
Es gibt viele Fragen, die Antworten erfordern. Erstens: Welche Umweltfaktoren beeinflussten die Entstehung und Gestaltung dieser Art der Informationsübertragung? Zweitens stand die akustische Kommunikation im Zusammenhang mit der Artbildung, d. h. Trägt es dazu bei, die Art zu verbreiten und ihr Aussterben zu verhindern? Drittens: Ist das Vorhandensein einer akustischen Verbindung evolutionär stabil, sobald sie sich entwickelt hat? Und schließlich: Hat sich die akustische Kommunikation in verschiedenen Tiergruppen parallel entwickelt, oder gibt es für sie einen gemeinsamen Vorfahren für alle Lebewesen?
Die Antworten auf diese Fragen sind nach Ansicht der Wissenschaftler nicht nur für das Verständnis der akustischen Kommunikation als solche wichtig, sondern auch für das Verständnis der Evolution und Verhaltensänderungen bei Tieren. Beispielsweise gibt es eine Theorie, dass der Lebensraum bei einigen Tierarten einen starken Einfluss auf die sexuelle Selektion und Kommunikation hat. Es ist schwer zu sagen, ob diese Theorie auf die Signalerzeugung anwendbar ist, aber es ist durchaus möglich. Wissenschaftler erinnern sich auch daran, dass Darwin sagte, dass Schallsignale bei einigen Arten eine wichtige Rolle bei der Paarbildung spielen. Akustische Signale beeinflussen daher die Artbildung.
In dieser Arbeit beschlossen die Forscher, die Entwicklung von Schallsignalen bei Tetrapoden mithilfe eines phylogenetischen Ansatzes (Identifizierung der Verwandtschaft zwischen verschiedenen Arten) zu untersuchen. Das Hauptaugenmerk liegt auf dem Ursprung der akustischen Verbindung und nicht auf ihrer Form oder Funktion. Die Studie nutzte Daten von 1799 verschiedenen Arten und berücksichtigte auch den Faktor Tagesverhalten (Arten mit Tag- und Nachtaktivität). Darüber hinaus wurde der Zusammenhang zwischen akustischer Kommunikation und dem Grad der Artenvielfalt untersucht, d. h. ihre Prävalenz durch ein Artbildungs-Aussterbe-Modell. Der phylogenetische Konservatismus bei Vorhandensein akustischer Beziehungen zwischen Arten wurde ebenfalls getestet.
Ergebnisse der Studie
Unter den Tetrapoden verfügen die meisten Amphibien, Säugetiere, Vögel und Krokodile über akustische Kommunikation, während dies bei den meisten Schuppentieren und Schildkröten nicht der Fall ist. Bei Amphibien ist diese Art der Informationsübertragung bei Blindfischen nicht vorhanden (Caecilian), kommt aber in einigen Salamanderarten und in den meisten Fröschen (in 39 der 41 betrachteten Arten) vor. Außerdem fehlt die akustische Kommunikation bei Schlangen und allen Echsenfamilien, mit Ausnahme von zwei – Gekkonidae (Gecko), Phyllodactylidae. In der Ordnung der Schildkröten verfügen nur 2 von 14 Familien über akustische Kommunikation. Es ist durchaus zu erwarten, dass von den 173 betrachteten Vogelarten alle einen akustischen Zusammenhang hatten. 120 von 125 Säugetierfamilien zeigten dieses Merkmal ebenfalls.
Eine interessante Tatsache:
Salamander verfügen über eine erstaunliche Regeneration und können nicht nur ihren Schwanz, sondern auch ihre Pfoten nachwachsen lassen; Salamander legen im Gegensatz zu vielen ihrer Verwandten keine Eier, sondern sind lebendgebärend; einer der größten Salamander, der Japanische Riesensalamander, wiegt 35 kg.
Zusammenfassend können wir sagen, dass bei 69 % der Tetrapoden eine akustische Informationsübertragung vorhanden ist.
Tabelle Nr. 1: Anteil der Besitzer akustischer Informationsübertragung unter den betrachteten Tetrapodenarten.
Nachdem die ungefähre Verteilung der akustischen Kommunikation zwischen den Arten ermittelt wurde, war es notwendig, den Zusammenhang zwischen dieser Fähigkeit und dem Verhalten von Tieren (nacht- oder tagaktiv) zu verstehen.
Unter mehreren Modellen, die diesen Zusammenhang für jede Art beschreiben, wurde ein Modell ausgewählt, das für eine durchschnittliche Beschreibung des Zusammenhangs zwischen Akustik und Verhalten für alle Arten geeignet war. Dieses Modell (Tabelle Nr. 2) zeigt alle möglichen Vor- und Nachteile einer solchen Fähigkeit für beide Verhaltensweisen von Tieren.
Tabelle Nr. 2: Analyse des Zusammenhangs zwischen akustischer Kommunikation und Tierverhalten (Tag/Nacht).
Es wurde eine klare Abhängigkeit der akustischen Kommunikation vom Verhalten sowie eine ausgewogene Interdependenz festgestellt. Merkwürdigerweise wurde jedoch keine umgekehrte Beziehung gefunden – Verhalten mit akustischer Kopplung.
Die phylogenetische Analyse zeigte einen engen Zusammenhang zwischen Akustik und nächtlichem Lebensstil (Tabelle Nr. 3).
Tabelle Nr. 3: Phylogenetische Analyse des Zusammenhangs zwischen akustischer Kommunikation und tag-/nächtlichem Lebensstil.
Die Datenanalyse zeigte auch, dass das Vorhandensein akustischer Konnektivität keinen Einfluss auf die Diversifizierungsrate in der Phylogenie der Tetrapoden hatte. Somit waren die durchschnittlichen Diversifizierungsraten (Artbildung–Aussterben; r = 0.08 Ereignisse pro Million Jahre) für beide Artenlinien mit akustischer Kommunikation und für Linien ohne diese Fähigkeit gleich. Daher kann davon ausgegangen werden, dass das Vorhandensein/Fehlen akustischer Kommunikation praktisch keinen Einfluss auf die Verbreitung einer bestimmten Art oder auf die mit ihrer Entstehung oder ihrem Aussterben verbundenen Ereignisse hatte.
Bild Nr. 1: Zeitleiste der Entwicklung der akustischen Kommunikation zwischen verschiedenen Tetrapoden.
Wissenschaftler vermuten, dass sich die akustische Kommunikation wahrscheinlich in jeder großen Gruppe von Tetrapoden unabhängig voneinander entwickelt hat, ihre Ursprünge liegen jedoch in vielen großen Gruppen bereits in der Antike (vor etwa 100–200 Millionen Jahren).
Beispielsweise entwickelte sich die akustische Kommunikation schon recht früh in der Phylogenie der Ordnung der Schwanzlosen Amphibien (Anura), fehlt aber in der Schwestergruppe aller anderen lebenden Frösche der Gruppe, die die Familien enthält, vollständig Ascaphidae (Schwanzfrösche) und Leiopelmatidae (Lyopelmen).
Eine interessante Tatsache:
Liopelmen sind in Neuseeland endemisch und gelten als die langlebigsten Frösche – Männchen werden bis zu 37 Jahre und Weibchen bis zu 35 Jahre alt.
Bei Säugetieren wie Fröschen entstand die akustische Kommunikation vor etwa 200 Millionen Jahren. Einige Arten haben diese Fähigkeit im Laufe der Evolution verloren, die überwiegende Mehrheit hat sie jedoch bis heute bewahrt. Eine Ausnahme bilden Vögel, die offenbar die einzigen sind, die sich während der gesamten Evolutionsperiode nicht von der akustischen Kommunikation getrennt haben.
Es wurde festgestellt, dass akustische Kommunikation sowohl beim jüngsten Vorfahren der lebenden Vögel als auch beim ältesten Vorfahren der lebenden Krokodile vorhanden war. Jeder dieser Vorfahren ist etwa 100 Millionen Jahre alt. Es kann davon ausgegangen werden, dass die akustische Verbindung auch beim gemeinsamen Vorfahren dieser beiden Gruppen, also vor 250 Millionen Jahren, vorhanden war.
Eine interessante Tatsache:
Einige Arten geckoähnlicher Tiere sind in der Lage, die für eine Eidechse unerwartetsten Geräusche zu machen – Bellen, Klicken, Zwitschern usw.
Bei Squamaten ist akustische Kommunikation eher selten, was möglicherweise auf ein enger fokussiertes Vorkommen ausschließlich bei nachtaktiven Lebewesen wie Geckos (Gekkota) zurückzuführen ist. Relativ neue evolutionäre Veränderungen haben zur Entstehung akustischer Kommunikation bei einigen phylogenetisch isolierten Salamander- und Schildkrötenarten geführt.
Für detailliertere Informationen zu den Nuancen der Studie empfehle ich einen Blick auf и zu ihm.
Letzter Akt
Wenn wir alle oben beschriebenen Ergebnisse zusammenfassen, können wir mit nahezu völliger Sicherheit sagen, dass die Entwicklung der akustischen Kommunikation auf die eine oder andere Weise mit der nächtlichen Lebensweise zusammenhängt. Dies bestätigt die Theorie über den Einfluss der Ökologie (der Umwelt) auf die evolutionären Merkmale der Art. Das Vorhandensein akustischer Kommunikation hat jedoch über einen längeren Zeitraum praktisch keinen Einfluss auf die Artenvielfalt.
Forscher fanden außerdem heraus, dass die Tonkommunikation vor etwa 100 bis 200 Millionen Jahren auftrat und dass einige Tetrapodenarten diese Fähigkeit während dieser Zeit praktisch unverändert beibehielten.
Es ist erwähnenswert, dass das Vorhandensein einer akustischen Kommunikation für nachtaktive Lebewesen zwar einen klaren Vorteil darstellt, sich jedoch nicht negativ auf den Übergang zu einem Tageslebensstil auswirkt. Diese einfache Tatsache wird durch die Tatsache bestätigt, dass viele bisher nachtaktive Arten, die auf eine tagaktive Lebensweise umgestellt haben, diese Fähigkeit nicht verloren haben.
Laut dieser Studie kann die Kommunikation mithilfe von Lauten als das stabilste evolutionäre Merkmal bezeichnet werden. Ist diese Fähigkeit erst einmal entstanden, ist sie im Laufe der Evolution fast nie wieder verschwunden, was bei anderen Signalarten wie leuchtenden Farben oder ungewöhnlichen Körperformen, Gefieder oder Fell nicht der Fall ist.
Die Forscher sagen, dass ihre Analyse der Beziehung zwischen akustischer Kommunikation und der Umwelt möglicherweise auch auf andere evolutionäre Merkmale anwendbar ist. Bisher ging man davon aus, dass der Einfluss der Ökologie auf die Methoden der Signalübertragung auf Unterschiede zwischen eng verwandten Arten beschränkt sei. Basierend auf den oben beschriebenen Arbeiten kann jedoch mit Sicherheit festgestellt werden, dass sich auch die grundlegenden Arten der Signalübertragung entsprechend den Veränderungen in der Umgebung des Tieres ändern.
Freitag Off-Top:
Eine großartige Demonstration der unglaublichen Vielfalt an Geräuschen, die verschiedene Vogelarten erzeugen.
Off-Top 2.0:
Manchmal machen Tiere sehr ungewöhnliche und lustige Geräusche.
Vielen Dank fürs Zuschauen, bleiben Sie neugierig und wünschen Ihnen allen ein tolles Wochenende! 🙂
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