Eläinten maailmassa, johon pitäisi kuulua myös ihmiset, on monia menetelmiä tiedon välittämiseksi toisilleen. Se voi olla energinen tanssi, kuten paratiisin lintu, joka osoittaa uroksen valmiutta lisääntyä; se voi olla kirkas väri, kuten Amazonin puusammakot, jotka puhuvat niiden myrkyllisyydestä; se voi olla koiramainen tuoksu, joka merkitsee alueen rajoja. Mutta kehittyneimmille eläimille tutuin on akustinen viestintä, eli äänien käyttö. Opetamme jopa lapsillemme kehdosta asti, kuka ja miten he sanovat: lehmä - mu-mu-mu, koira - woo-woo jne. Meille verbaalinen eli akustinen viestintä on olennainen osa sosiaalistamista. Samaa voidaan sanoa muista eläimistön edustajista. Hainanin yliopiston (Kiina) tutkijat päättivät katsoa menneisyyteen ymmärtääkseen akustisen viestinnän kehitystä. Kuinka laajaa akustinen viestintä on eläinten keskuudessa, milloin se sai alkunsa ja miksi siitä tuli hallitseva tiedonsiirtomenetelmä? Opimme tästä tutkijoiden raportista. Mennä.
Tutkimuspohja
Tässä evolutionaarisen kehityksen vaiheessa monet eläimistön edustajat ovat täysin tuoneet akustisia signaaleja elämänrytmiinsä. Eläinten ääniä käytetään houkuttelemaan kumppania (laululinnut, kurikuvat rupikonnat jne.), havaitsemaan tai hämmentämään vihollista (nukkon huuto, joka ilmoittaa saalistajalle, että hänet on havaittu ja väijytys ei toimi, joten hänen on parempi vetäytyä), välittää tietoa ruoan saatavuudesta (kanat, löydettyään ruokaa, antavat tunnusomaisen äänen kiinnittääkseen jälkeläistensä huomion) jne.
Mielenkiintoinen tosiasia:
uros yksiviiksinen soittaja (Procnias albus) lähettää paritteluhuudon 125 dB (suihkumoottori - 120-140 dB), samalla kun se on planeetan äänekkäin lintu.
Akustisia signaaleja ja niiden kehitystä on tutkittu melko pitkään. Tällaisten töiden aikana saadut tiedot auttavat ymmärtämään paremmin, kuinka ihmiset käyttävät ääniä ja näin ollen kuinka eri kieliä on muodostunut planeetan eri alueilla. Sellaiset tutkimukset eivät kuitenkaan käsittäneet akustisen viestinnän alkua ilmiönä. Yksi peruskysymyksistä, johon kukaan ei ole vielä vastannut, on - miksi akustinen viestintä syntyi?
On monia kysymyksiä, joihin tarvitaan vastauksia. Ensinnäkin, mitkä ympäristötekijät vaikuttivat tämäntyyppisen tiedonsiirron syntymiseen ja muodostumiseen? Toiseksi oli akustinen viestintä, joka liittyi erittelyyn, ts. auttaako se lajin leviämisessä ja sen sukupuuttoon estämisessä? Kolmanneksi, onko akustisen yhteyden olemassaolo evoluutionaalisesti vakaata sen kehittymisen jälkeen? Ja lopuksi, kehittyikö akustinen kommunikaatio eri eläinryhmissä rinnakkain vai onko sillä yhteinen kanta kaikille olennoille?
Vastaukset näihin kysymyksiin ovat tutkijoiden itsensä mukaan tärkeitä paitsi akustisen viestinnän sinänsä ymmärtämisen, myös eläinten evoluution ja käyttäytymismuutosten ymmärtämisen kannalta. Esimerkiksi on olemassa teoria, jonka mukaan elinympäristö vaikuttaa suuresti joidenkin eläinlajien seksuaaliseen valintaan ja kommunikaatioon. Vielä on vaikea sanoa, soveltuuko tämä teoria signaalien muodostukseen, mutta se on varsin totta. Tiedemiehet muistuttavat myös, että jopa Darwin sanoi, että äänisignaaleilla on tärkeä rooli parien muodostumisessa joissakin lajeissa. Siksi akustiset signaalit vaikuttavat erittelyyn.
Tässä työssä tutkijat päättivät tarkastella äänisignaalien kehitystä tetrapodeissa käyttämällä fylogeneettistä lähestymistapaa (paljastaen eri lajien välisen suhteen). Pääpaino on asetettu akustisen viestinnän alkuperään, ei sen muotoon tai toimintaan. Tutkimuksessa käytettiin tietoja 1799 eri lajista ja huomioitiin myös päiväkäyttäytymistekijä (päivä- ja yöaktiiviset lajit). Lisäksi selvitettiin akustisen kommunikaation ja lajien monimuotoisuuden asteen välistä suhdetta, ts. niiden levinneisyys lajittelu-sukupuuttomallin kautta. Fylogeneettistä konservatiivisuutta testattiin myös lajien välisen akustisen suhteen läsnä ollessa.
Tutkimuksen tulokset
Tetrapodeista useimmat sammakkoeläimet, nisäkkäät, linnut ja krokotiilit ovat akustisesti kommunikatiivisia, kun taas useimmat squamates ja kilpikonnat eivät ole. Sammakkoeläinten riveissä caeciliansilla ei ole tällaista tiedonsiirtoa (Caecilian), mutta joillakin salamanterilla ja useimmilla sammakoilla (39 41:stä tarkastelusta lajista) on se. Myös akustinen viestintä puuttuu käärmeillä ja kaikissa liskojen perheissä, paitsi kaksi - Gekkonidae (gekko), phyllodactylidae. Kilpikonnien järjestyksessä vain kahdella 2 perheestä on akustinen viestintä. On odotettavissa, että tarkasteltavina olevista 14 lintulajista kaikilla oli akustinen yhteys. 173 nisäkäsperheestä 120:stä osoitti myös tämän ominaisuuden.
Mielenkiintoinen tosiasia:
Salamanterilla on hämmästyttävä uusiutuminen ja ne pystyvät kasvattamaan uudelleen paitsi häntää myös tassun; salamanterit, toisin kuin monet heidän sukulaisistaan, eivät muni, mutta ovat eläviä; yksi suurimmista salamandereista - japanilainen jättiläinen - painaa 35 kg.
Yhteenvetona näistä tiedoista voidaan sanoa, että akustinen tiedonsiirto on läsnä 69 prosentissa tetrapodeista.
Taulukko 1: Akustisen tiedonvälityksen omistajien prosenttiosuus tutkittujen tetrapodilajien joukossa.
Kun akustisen viestinnän likimääräinen jakautuminen lajien kesken oli selvitetty, oli välttämätöntä ymmärtää tämän taidon ja eläinten käyttäytymisen (yöllinen tai päivällinen) välinen suhde.
Useiden mallien joukosta, jotka kuvaavat tätä suhdetta kullekin lajille, valittiin malli, joka soveltuu kaikkien lajien akustiikan ja käyttäytymisen suhteen keskimääräiseen kuvaamiseen. Tämä malli (taulukko nro 2) näyttää kaikki tällaisen taidon mahdolliset edut ja haitat molempien eläinten käyttäytymiseen.
Taulukko 2: Analyysi akustisen viestinnän ja eläinten käyttäytymisen välisestä suhteesta (päivä/yö).
Todettiin selkeä akustisen viestinnän riippuvuus käyttäytymisestä sekä tasapainoinen keskinäinen riippuvuus. Kummallista kyllä, käänteistä suhdetta ei löydetty - käyttäytymistä akustisesta kytkennästä.
Fylogeneettinen analyysi osoitti läheisen yhteyden akustiikan ja yöllisen elämäntavan välillä (taulukko nro 3).
Taulukko 3: Fylogeneettinen analyysi akustisen viestinnän ja päivä/yö elämäntavan välisestä suhteesta.
Tietojen analyysi osoitti myös, että akustisen yhteyden läsnäololla ei ollut vaikutusta tetrapodin fysiologian monipuolistumisen nopeuteen. Siten keskimääräiset monipuolistumisen indikaattorit (lajittelu–sukupuutto; r = 0.08 tapahtumaa miljoonassa vuodessa) olivat samat molemmilla akustisella kytkennällä varustetuilla linjoilla ja linjoilla, joilla ei ole tätä taitoa. Tästä syystä voidaan olettaa, että akustisen viestinnän läsnäolo/puuttuminen ei käytännössä vaikuttanut tietyn lajin levinneisyyteen tai sen muodostumiseen tai sukupuuttoon liittyviin tapahtumiin.
Kuva 1: Kaavio eri tetrapodien välisen akustisen viestinnän kehityksestä.
Tutkijat ehdottavat, että akustinen viestintä kehittyi todennäköisimmin itsenäisesti jokaisessa suuressa tetrapodiryhmässä, mutta sen alkuperä oli ikivanha monissa suurissa klaadeissa (~ 100–200 myaa).
Esimerkiksi akustinen viestintä kehittyi melko varhain anuraani sammakkoeläinten syntyvaiheessa (anura), mutta se on täysin poissa sisarryhmästä kaikkien muiden olemassa olevien sammakoiden osalta kladista, joka sisältää perheet Ascaphidae (häntäsammakot) ja Leiopelmatidae (liopelm).
Mielenkiintoinen tosiasia:
Lyopelmit ovat endeemisiä Uudessa-Seelannissa, ja niitä pidetään sammakoiden keskuudessa pitkäikäisinä - urokset elävät jopa 37-vuotiaiksi ja naaraat jopa 35-vuotiaiksi.
Nisäkkäät, kuten sammakot, kehittivät akustista viestintää noin 200 miljoonaa vuotta sitten. Jotkut lajit ovat menettäneet tämän taidon evoluution aikana, mutta suurin osa on tuonut sen meidän päiviimme. Poikkeuksena voidaan pitää linnut, jotka ilmeisesti ovat ainoita, jotka eivät ole eronneet akustisesta kommunikaatiosta koko evoluution ajan.
Todettiin, että akustista kommunikaatiota oli sekä elävien lintujen uusimmassa esi-isässä että elävien krokotiilien vanhimmassa esi-isässä. Jokainen näistä esivanhemmista on noin 100 miljoonaa vuotta vanha. Voidaan olettaa, että akustinen yhteys oli olemassa myös näiden kahden kladin yhteisessä esi-isässä, eli jo 250 miljoonaa vuotta sitten.
Mielenkiintoinen tosiasia:
jotkin gekkolajit pystyvät antamaan liskolle odottamattomimpia ääniä - haukkumista, napsautusta, sirkutusta jne.
Akustinen kytkentä on harvinainen squamateissa, mikä voi johtua kapeammin keskittyneestä esiintymisestä yksinomaan yöllisissä olennoissa, kuten gekkoissa (Gekkota). Suhteellisen äskettäiset evoluutiomuutokset ovat johtaneet akustisen viestinnän syntymiseen joissakin filogeneettisesti eristetyissä salamanteri- ja kilpikonnalajeissa.
Tarkempia tietoja tutkimuksen vivahteista suosittelen katsomaan и hänelle.
Epilogi
Yhteenvetona kaikki edellä kuvatut tulokset, voidaan lähes täydellisellä varmuudella todeta, että akustisen viestinnän kehittyminen liittyy tavalla tai toisella yöelämään. Tämä vahvistaa teorian ekologian (ympäristön) vaikutuksesta lajin evolutionaarisiin ominaisuuksiin. Akustisen viestinnän läsnäolo ei kuitenkaan käytännössä vaikuta lajien monipuolistumiseen laajassa mittakaavassa.
Tutkijat havaitsivat myös, että ääniviestintä ilmestyi noin 100-200 miljoonaa vuotta sitten, ja jotkut tetrapodilajit kantoivat tätä kykyä koko tämän ajan käytännössä ilman muutoksia.
On syytä huomata, että yöllisten olentojen akustisen viestinnän läsnäolo, vaikka se on selvä plus, sillä ei ole kielteistä vaikutusta siirtymiseen päiväsaikaan. Tämän yksinkertaisen tosiasian vahvistaa se tosiasia, että monet entiset yölajit, jotka ovat siirtyneet päivittäiseen elämäntapaan, eivät ole menettäneet tätä kykyä.
Tämän tutkimuksen mukaan kommunikointia äänien kanssa voidaan kutsua vakaimmaksi evoluutiopiirteeksi. Kun tämä kyky ilmeni, se ei kadonnut evoluution aikana lähes koskaan, mitä ei voida sanoa muunlaisista signaloinneista, kuten kirkkaasta väristä tai kehon, höyhenen tai turkin epätavallisesta muodosta.
Tutkijoiden mukaan heidän analyysiään akustisen viestinnän ja ympäristön välisestä suhteesta voidaan soveltaa muihin evoluution piirteisiin. Aikaisemmin ajateltiin, että ekologian vaikutus signalointimenetelmiin rajoittui läheisten lajien välisiin eroihin. Edellä kuvatun työn perusteella voidaan kuitenkin vakuuttavasti todeta, että myös signaloinnin perustyypit muuttuvat eläimen ympäristössä tapahtuvien muutosten mukaan.
Perjantain off-top:
Erinomainen osoitus erityyppisten lintujen uskomattomasta monimuotoisuudesta.
Off-top 2.0:
Joskus eläimet pitävät hyvin epätavallisia ja hauskoja ääniä.
Kiitos katsomisesta, pysykää utelias ja hyvää viikonloppua kaikille! 🙂
Muutamia mainoksia 🙂
Kiitos, että pysyt kanssamme. Pidätkö artikkeleistamme? Haluatko nähdä mielenkiintoisempaa sisältöä? Tue meitä tekemällä tilauksen tai suosittelemalla ystäville, , ainutlaatuinen lähtötason palvelimien analogi, jonka me keksimme sinulle: (saatavana RAID1:n ja RAID10:n kanssa, jopa 24 ydintä ja jopa 40 Gt DDR4-muistia).
Dell R730xd 2 kertaa halvempi Equinix Tier IV -palvelinkeskuksessa Amsterdamissa? Vain täällä Alankomaissa! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2 Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - alkaen 99 dollaria! Lukea
Lähde: will.com