Dans le monde animal, incluant les humains, il existe de nombreuses méthodes pour communiquer. Cela peut être une danse énergique, comme chez les oiseaux de paradis, indiquant la volonté du mâle de se reproduire ; cela peut être une coloration vive, comme celle des grenouilles arboricoles d'Amazonie, signalant leur toxicité ; cela peut être une odeur, comme chez les chiens, marquant les limites d'un territoire. Mais la communication acoustique, c'est-à-dire l'utilisation de sons, est la plus familière pour la plupart des animaux développés. Nous apprenons même à nos enfants dès leur plus jeune âge à reconnaître les sons : la vache fait meuh, le chien aboie, etc. Pour nous, la communication verbale, autrement dit acoustique, est un aspect essentiel de la socialisation. On peut dire la même chose pour d'autres représentants de la faune. Des chercheurs de l'Université de Hainan (Chine) ont décidé de plonger dans le passé pour comprendre l'évolution de la communication acoustique. Dans quelle mesure la communication acoustique est-elle répandue chez les animaux, quand est-elle née et pourquoi est-elle devenue la méthode dominante de transmission d'informations ? C'est ce que nous allons découvrir dans le rapport des chercheurs. Allons-y.
Fondement de l'étude
À ce stade de l'évolution, de nombreux représentants de la faune ont complètement intégré les signaux acoustiques dans leur mode de vie. Les sons émis par les animaux servent à attirer un partenaire (chant des oiseaux, coassement des grenouilles, etc.), à détecter ou à désorienter un ennemi (cris du geai qui avertit le prédateur de son identification et que la souricière a échoué, donc il vaut mieux qu'il se retire), à transmettre des informations sur la présence de nourriture (les mères poules émettent un son distinct pour attirer l'attention de leur progéniture lorsqu'elles trouvent de la nourriture), etc.
Fait intéressant :
Le mâle de l'oiseau à gorge jaune (Procnias albus) émet un cri nuptial à 125 dB (un moteur à réaction fait entre 120 et 140 dB), faisant de lui l'oiseau le plus bruyant de la planète.
L'étude des signaux acoustiques et de leur évolution est menée depuis longtemps. Les données obtenues à travers ces recherches contribuent à une meilleure compréhension de la manière dont les humains utilisent les sons et, par conséquent, de la formation des différentes langues dans diverses régions du monde. Cependant, ces recherches n'ont pas abordé la genèse même de la communication acoustique en tant que phénomène. L'une des questions fondamentales à laquelle personne n'a encore répondu est : pourquoi la communication acoustique est-elle apparue ?
Il existe de nombreuses questions qui nécessitent des réponses. Tout d'abord, quels facteurs écologiques ont influencé l'émergence et la formation de ce type de transmission d'informations ? Deuxièmement, la communication acoustique était-elle liée à la spéciation, c'est-à-dire aide-t-elle à la propagation de l'espèce et à la prévention de son extinction ? Troisièmement, l'existence d'une communication acoustique est-elle évolutivement stable après son développement ? Enfin, la communication acoustique s'est-elle développée de manière parallèle dans différents groupes d'animaux ou a-t-elle un ancêtre commun à tous les êtres ?
Les réponses à ces questions, selon les scientifiques eux-mêmes, sont importantes non seulement pour comprendre la communication acoustique en tant que telle, mais aussi pour comprendre l'évolution et les changements de comportement chez les animaux. Par exemple, il existe une théorie selon laquelle l'habitat influence fortement la sélection sexuelle et la communication chez certaines espèces animales. Il est difficile de dire si cette théorie s'applique à la formation des signaux, mais cela semble tout à fait possible. Les scientifiques rappellent également que Darwin avait déjà souligné que dans la formation des couples chez certaines espèces, les signaux sonores jouent un rôle crucial. Par conséquent, les signaux acoustiques influencent la spéciation.
Dans ce travail, les chercheurs ont décidé d'examiner l'évolution des signaux sonores chez les quadrupèdes, en utilisant une approche phylogénétique (établissant des relations entre différentes espèces). L'accent principal est mis sur l'origine de la communication acoustique, et non sur sa forme ou ses fonctions. L'étude a utilisé des données de 1799 espèces différentes, en tenant également compte du facteur du comportement quotidien (espèces avec activité diurne et nocturne). De plus, une étude a été menée sur la relation entre la communication acoustique et le degré de diversification des espèces, c'est-à-dire leur répartition, à travers un modèle de spéciation et d'extinction. Le conservatisme phylogénétique a également été vérifié en présence d'une communication acoustique entre les espèces.
Résultats de l'étude
Parmi les quadrupèdes, la majorité des amphibiens, mammifères, oiseaux et crocodiliens possèdent une communication acoustique, tandis que la plupart des reptiles et des tortues n'en ont pas. Dans les rangs des amphibiens, ce type de transmission d'information n'existe pas chez les cécilies (Caecilian), mais est présent chez certaines espèces de salamandres et chez la majorité des grenouilles (chez 39 des 41 espèces examinées). De plus, la communication acoustique est absente chez les serpents et dans toutes les familles de lézards, excepté deux — Gekkonidae (géckons), Phyllodactylidae. Dans le groupe des tortues, seulement 2 des 14 familles possèdent une communication acoustique. Il n'est pas surprenant que parmi les 173 espèces d'oiseaux examinées, toutes possédaient une communication acoustique. 120 des 125 familles de mammifères ont également démontré la présence de cette caractéristique.
Fait intéressant :
Les salamandres possèdent une régénération surprenante et sont capables de régénérer non seulement leur queue, mais aussi leurs membres ; contrairement à nombreux de leurs congénères, les salamandres ne pondent pas d'œufs, mais sont vivipares ; l'une des plus grandes salamandres — la salamandre géante japonaise — pèse 35 kg.
En résumé, on peut dire que la transmission acoustique de l'information est présente chez 69 % des représentants des quadrupèdes.
Tableau n° 1 : pourcentage de détenteurs de transmission acoustique d'information parmi les espèces de quadrupèdes examinées.
Ayant établi la répartition approximative de la communication acoustique parmi les espèces, il était nécessaire de comprendre le lien entre cette capacité et le comportement des animaux (nocturne ou diurne).
Parmi plusieurs modèles décrivant cette relation pour chaque espèce, le modèle le plus adapté pour une description moyenne des relations acoustiques et comportementales a été choisi pour toutes les espèces. Ce modèle (tableau n°2) montre tous les avantages et inconvénients d'une telle compétence pour les deux types de comportement des animaux.
Tableau n°2 : analyse du lien entre la communication acoustique et le comportement animal (diurne / nocturne).
Une dépendance claire entre la communication acoustique et le comportement a été établie, ainsi qu'une dépendance mutuelle équilibrée. Cependant, fait intéressant, aucune dépendance inverse n'a été trouvée — celle du comportement à la communication acoustique.
L'analyse phylogénétique a montré un lien étroit entre l'acoustique et le mode de vie nocturne (tableau n°3).
Tableau n°3 : analyse phylogénétique du lien entre la communication acoustique et le mode de vie diurne / nocturne.
L'analyse des données a également montré que la présence de communication acoustique n'avait aucun effet sur la vitesse de diversification dans la phylogénie des tétrapodes. Ainsi, les taux moyens de diversification (spéciation - extinction ; r = 0,08 événements par million d'années) étaient identiques tant pour les lignées d'espèces avec communication acoustique que pour celles sans cette compétence. Par conséquent, on peut supposer que la présence/absence de communication acoustique n'a eu pratiquement aucun impact sur la répartition d'une espèce ou sur les événements liés à sa formation ou à son extinction.
Image n°1 : graphique de l'évolution de la communication acoustique parmi divers tétrapodes.
Les chercheurs suggèrent que la communication acoustique s'est probablement développée indépendamment dans chaque groupe principal de tétrapodes, mais qu'elle a des origines anciennes dans de nombreuses lignées majeures (~ 100 à 200 millions d'années).
Par exemple, la communication acoustique s'est développée assez tôt dans la phylogénie de l'ordre des amphibiens sans queue (Anura), mais est totalement absente dans le groupe frère pour toutes les autres grenouilles vivant actuellement, appartenant aux lignées contenant les familles Ascaphidae (grenouilles à queue) et Leiopelmatidae (leiopelmas).
Fait intéressant :
Les leiopelmas sont endémiques de la Nouvelle-Zélande et sont considérés comme des longévifs parmi les grenouilles — les mâles vivent jusqu'à 37 ans, tandis que les femelles vivent jusqu'à 35 ans.
Chez les mammifères, tout comme chez les grenouilles, la communication acoustique est apparue il y a environ 200 millions d'années. Certaines espèces ont perdu cette compétence au cours de l'évolution, mais la grande majorité l'a transmise jusqu'à nos jours. Une exception pourrait être faite pour les oiseaux, qui semblent être les seuls à avoir conservé la communication acoustique tout au long de l'évolution.
Il a été établi que la communication acoustique était présente chez l'ancêtre le plus récent des oiseaux d'aujourd'hui ainsi que chez l'ancêtre le plus ancien des crocodiles modernes. Chacun de ces ancêtres a environ 100 millions d'années. On peut supposer que la communication acoustique était également présente chez l'ancêtre commun de ces deux groupes il y a encore 250 millions d'années.
Fait intéressant :
Certaines espèces de géckos sont capables de produire des sons pour le moins inattendus pour un lézard : des aboiements, des clics, des pépiements, etc.
Chez les squamates, la communication acoustique est relativement rare, ce qui pourrait être lié à l'émergence plus étroite de cette capacité exclusivement chez les animaux nocturnes, tels que les géckos (Gekkota). Des changements évolutifs relativement récents ont conduit à l'émergence de la communication acoustique chez certaines espèces de salamandres et de tortues phylogénétiquement isolées.
Pour en savoir plus sur les détails de l'étude, je vous recommande de consulter le et à ce sujet.
Épilogue
En résumé des résultats décrits ci-dessus, on peut affirmer pratiquement avec une certitude absolue que le développement de la communication acoustique est, d'une manière ou d'une autre, lié au mode de vie nocturne. Cela confirme la théorie selon laquelle l'écologie (l'environnement de vie) influence les caractéristiques évolutives de l'espèce. Cependant, la présence de communication acoustique n'a pratiquement aucun impact sur la diversification de l'espèce sur de grandes échelles temporelles.
Les chercheurs ont également établi que la communication sonore est apparue il y a environ 100 à 200 millions d'années, et que certaines espèces de quadrupèdes ont conservé cette compétence presque sans changements durant tout ce temps.
Il convient de noter que la communication acoustique pour les créatures nocturnes, bien qu'étant un atout évident, n'a pas d'effet négatif lors du passage à un mode de vie diurne. Ce simple fait est confirmé par le fait que de nombreuses espèces initialement nocturnes, en adoptant un mode de vie diurne, n'ont pas perdu cette capacité.
La communication par les sons, selon cette étude, peut être considérée comme le trait évolutif le plus robuste. Lorsque cette capacité se manifestait, elle ne disparaissait pratiquement jamais au cours de l'évolution, contrairement aux autres types de transmission de signaux, comme la couleur vive ou une forme corporelle, un plumage ou un pelage inhabituel.
Selon les chercheurs, leur analyse du lien entre la communication acoustique et l'environnement peut s'appliquer à d'autres traits évolutifs. On pensait auparavant que l'impact de l'écologie sur les méthodes de transmission des signaux se limitait aux différences entre espèces proches. Cependant, sur la base de l'étude décrite ci-dessus, il est possible d'affirmer avec certitude que les types fondamentaux de transmission de signaux changent également en fonction des modifications de l'environnement dans lequel l'animal vit.
Hors sujet du vendredi :
Une excellente démonstration de la diversité incroyable des sons émis par différentes espèces d'oiseaux.
Hors sujet 2.0 :
Parfois, les animaux émettent des sons très étranges et amusants.
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Source : habr.com
