En el mundo animal, que incluye a los humanos, existen múltiples métodos de transmisión de información entre sí. Esto puede ser una danza enérgica, como la de los pájaros del paraíso, que expresa la disposición del macho para reproducirse; puede ser un color brillante, como el de las ranas arborícolas de la Amazonía, que indica su toxicidad; o puede ser un olor, como el de los perros, que marca los límites del territorio. Pero el método más habitual para la mayoría de los animales desarrollados es la comunicación acústica, es decir, el uso de sonidos. Desde pequeños, enseñamos a nuestros niños quién y cómo habla: la vaca dice mu-mu-mu, el perro dice guau-guau, etc. Para nosotros, la comunicación verbal, es decir, acústica, es un aspecto esencial de la socialización. Lo mismo se puede decir de otros representantes de la fauna. Científicos de la Universidad de Hainan (China) decidieron mirar hacia el pasado para comprender la evolución de la comunicación acústica. ¿Qué tan extendida está la comunicación acústica entre los animales, cuándo se originó y por qué se convirtió en el método dominante de transmisión de información? De esto nos hablará el informe de los investigadores. Vamos allá.
Base de la investigación
En esta etapa del desarrollo evolutivo, muchos representantes de la fauna han integrado completamente las señales acústicas en su ritmo de vida. Los sonidos producidos por los animales se utilizan para atraer a una pareja (canto de los pájaros, croar de las ranas, etc.), para detectar o desorientar a un enemigo (el grito de la urraca, que alerta al depredador de que ha sido detectado y que la emboscada no funcionará, por lo que es mejor que se retire), para transmitir información sobre la disponibilidad de alimento (las gallinas, al encontrar comida, emiten un sonido característico para atraer la atención de su progenie), etc.
Dato interesante:
El macho del campana de un solo tono (Procnias albus) emite un grito de apareamiento a 125 dB (un motor de avión emite entre 120-140 dB), siendo así el ave más ruidosa del planeta.
El estudio de las señales acústicas y su evolución se ha realizado durante bastante tiempo. Los datos obtenidos a través de estos trabajos contribuyen a una mejor comprensión de cómo las personas utilizan los sonidos y, por lo tanto, de cómo se formaron diferentes lenguas en diversas regiones del planeta. Sin embargo, tales investigaciones no han abordado el origen mismo de la comunicación acústica como fenómeno. Una de las preguntas fundamentales que aún no ha sido respondida es: ¿por qué surgió la comunicación acústica?
Existen muchas preguntas que requieren respuestas. En primer lugar, ¿qué factores ecológicos específicos influyeron en el surgimiento y formación de este tipo de transmisión de información? En segundo lugar, ¿estuvo la comunicación acústica relacionada con la especiación, es decir, ¿ayuda en la propagación de la especie y en la prevención de su extinción? En tercer lugar, ¿es la existencia de una comunicación acústica una característica evolutivamente estable después de su desarrollo? Y, finalmente, ¿se desarrolló la comunicación acústica en diferentes grupos de animales de manera paralela o tiene un ancestro común para todos los seres existentes?
Las respuestas a estas preguntas, según los propios científicos, son importantes no solo para entender la comunicación acústica en sí, sino también para comprender la evolución y los cambios de comportamiento en los animales. Por ejemplo, hay una teoría que sugiere que el hábitat influye fuertemente en la selección sexual y la comunicación en ciertas especies de animales. Si esta teoría es aplicable a la formación de señales es difícil de decir, pero es completamente posible. Los científicos también recuerdan que Darwin ya mencionaba que en la formación de parejas en algunas especies, los señales sonoras juegan un papel crucial. Por lo tanto, las señales acústicas influyen en la especiación.
En este trabajo, los investigadores decidieron examinar la evolución de las señales sonoras en los cuadrúpedos, utilizando un enfoque filogenético (identificando las relaciones entre diferentes especies). El enfoque principal se centra en el origen de la comunicación acústica, en lugar de su forma o funciones. El estudio utilizó datos de 1799 especies diferentes y también consideró el factor del comportamiento diario (especies con actividad diurna y nocturna). Además, se realizó un estudio sobre la relación entre la comunicación acústica y el grado de diversificación de las especies, es decir, su distribución, a través de un modelo de especiación y extinción. También se verificó el conservadurismo filogenético en la presencia de comunicación acústica entre especies.
Resultados de la investigación
Entre los cuadrúpedos, la mayoría de los anfibios, mamíferos, aves y cocodrilos poseen comunicación acústica, mientras que la mayoría de los reptiles y tortugas no. En los anfibios, este tipo de transmisión de información no está presente en las cecilias (Caecilian), pero sí en algunas especies de salamandras y en la mayoría de las ranas (en 39 de las 41 especies examinadas). La comunicación acústica también está ausente en las serpientes y en todas las familias de lagartos, excepto en dos — Gekkonidae (geckos), Phyllodactylidae. En el orden de las tortugas, solo 2 de 14 familias poseen comunicación acústica. Es bastante predecible que entre las 173 especies de aves examinadas, todas presentaron comunicación acústica. 120 de 125 familias de mamíferos también demostraron tener esta característica.
Dato interesante:
Las salamandras tienen una sorprendente capacidad de regeneración y pueden volver a crecer no solo la cola, sino también una pata; a diferencia de muchos de sus parientes, las salamandras no ponen huevos, sino que son vivíparas; una de las salamandras más grandes, la salamandra gigante japonesa, pesa 35 kg.
Resumiendo estos datos, se puede afirmar que la transmisión acústica de información está presente en el 69% de los cuadrúpedos.
Tabla Nº1: porcentaje de poseedores de comunicación acústica entre las especies de cuadrúpedos examinadas.
Estableciendo una distribución aproximada de la comunicación acústica entre las especies, fue necesario entender la relación entre esta habilidad y el comportamiento de los animales (nocturnos o diurnos).
Entre varios modelos que describen esta relación para cada especie, se eligió el modelo adecuado para una descripción general de la relación entre la acústica y el comportamiento de todas las especies. Este modelo (tabla n.º 2) muestra todos los posibles pros y contras de esta habilidad para ambos tipos de comportamiento del animal.
Tabla n.º 2: análisis de la relación entre la comunicación acústica y el comportamiento animal (diurno/nocturno).
Se estableció una clara dependencia de la comunicación acústica con el comportamiento, así como una interdependencia equilibrada. Sin embargo, lo curioso es que no se encontró una dependencia inversa: el comportamiento en función de la comunicación acústica.
El análisis filogenético mostró una estrecha relación entre la acústica y el estilo de vida nocturno (tabla n.º 3).
Tabla n.º 3: análisis filogenético de la relación entre la comunicación acústica y el estilo de vida diurno/nocturno.
El análisis de los datos también mostró que la presencia de comunicación acústica no influía en la velocidad de diversificación en la filogenia de los cuadrúpedos. Así, los promedios de diversificación (especiación - extinción; r = 0.08 eventos por millón de años) fueron idénticos tanto para líneas de especies con comunicación acústica como para líneas sin esta habilidad. Por lo tanto, se puede suponer que la presencia/ausencia de comunicación acústica no tuvo prácticamente ningún efecto en la prevalencia de una u otra especie ni en eventos relacionados con su formación o extinción.
Imagen n.º 1: gráfico de la evolución de la comunicación acústica entre varios cuadrúpedos.
Los científicos sugieren que la comunicación acústica probablemente se desarrolló de manera independiente en cada grupo principal de cuadrúpedos, pero su origen fue antiguo en muchos clados principales (~ 100–200 millones de años atrás).
Por ejemplo, la comunicación acústica se desarrolló bastante temprano en la filogenia del orden de los anuros (Anura), pero está completamente ausente en el grupo hermano de todas las demás ranas vivas de los clados que contienen las familias Ascaphidae (ranas con cola) y Leiopelmatidae (leiopelmas).
Dato interesante:
Los leiopelmas son endémicos de Nueva Zelanda y se consideran longevos entre las ranas: los machos viven hasta 37 años, y las hembras hasta 35 años.
En los mamíferos, al igual que en las ranas, la comunicación acústica apareció hace aproximadamente 200 millones de años. Algunas especies han perdido esta habilidad a lo largo de la evolución; sin embargo, la gran mayoría la ha mantenido hasta nuestros días. Las aves son la excepción, pues aparentemente son las únicas que no han abandonado la comunicación acústica durante todo el periodo evolutivo.
Se ha establecido que la comunicación acústica estaba presente tanto en el ancestro más reciente de las aves actuales como en el ancestro más antiguo de los cocodrilos actuales. Cada uno de estos antepasados tiene aproximadamente 100 millones de años. Se puede suponer que la comunicación acústica también estaba presente en el ancestro común de estos dos linajes, es decir, hace otros 250 millones de años.
Dato interesante:
Algunas especies de gecos son capaces de emitir sonidos inesperados para un lagarto, como ladridos, clics, trinos, etc.
Entre los escamosos, la comunicación acústica está presente de manera bastante rara, lo que puede estar relacionado con su aparición más específica en criaturas de hábitos nocturnos, como los gecos (Gekkota). Cambios evolutivos relativamente recientes han llevado a la aparición de comunicación acústica en algunas especies de salamandras y tortugas filogenéticamente aisladas.
Para una comprensión más detallada de las sutilezas de la investigación, recomiendo consultar y a ello.
Epílogo
Resumiendo todos los resultados anteriores, se puede afirmar con casi total certeza que el desarrollo de la comunicación acústica está de alguna manera relacionado con el modo de vida nocturno. Esto respalda la teoría del impacto de la ecología (el hábitat) en las características evolutivas de la especie. No obstante, la presencia de comunicación acústica en realidad no influye en la diversificación de la especie a gran escala temporal.
Los investigadores también han establecido que la comunicación sonora apareció hace alrededor de 100-200 millones de años, y algunas especies de cuadrúpedos han mantenido esta habilidad casi sin cambios durante todo este tiempo.
Es importante señalar que la presencia de comunicación acústica para las criaturas nocturnas, aunque es una clara ventaja, no tiene un impacto negativo al pasar a un modo de vida diurno. Este simple hecho se confirma por el hecho de que muchas especies que antes eran nocturnas no han perdido esta capacidad tras adoptar un estilo de vida diurno.
La comunicación a través de sonidos, según este estudio, puede ser considerada el rasgo evolutivo más persistente. Cuando esta habilidad se manifestaba, casi nunca desaparecía a lo largo de la evolución, a diferencia de otros tipos de transmisión de señales, como los colores brillantes o formas inusuales del cuerpo, plumas o pelajes.
Según los investigadores, su análisis de la relación entre la comunicación acústica y el entorno puede aplicarse también a otros rasgos evolutivos. Anteriormente se creía que la influencia de la ecología en los métodos de transmisión de señales se limitaba a las diferencias entre especies cercanamente relacionadas. Sin embargo, basándose en el trabajo mencionado anteriormente, se puede afirmar con confianza que los tipos fundamentales de transmisión de señales también cambian de acuerdo con las variaciones en el entorno en el que vive el animal.
Off-topic del viernes:
Una excelente demostración de la increíble variedad de sonidos que emiten diferentes especies de aves.
Off-topic 2.0:
A veces, los animales emiten sonidos muy extraños y divertidos.
Gracias por su atención, sigan siendo curiosos y que todos tengan un excelente fin de semana, chicos! 🙂
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Fuente: habr.com
