Dans le monde animal, qui inclut les humains, il existe de nombreuses méthodes pour se transmettre des informations. Il peut s’agir d’une danse énergique, comme celle des oiseaux de paradis, indiquant la volonté du mâle de procréer ; il peut s'agir d'une couleur vive, comme celle des rainettes d'Amazonie, indiquant leur caractère toxique ; il peut s'agir d'une odeur canine qui marque les limites du territoire. Mais la chose la plus courante chez la plupart des animaux développés est la communication acoustique, c'est-à-dire l'utilisation de sons. Nous apprenons même à nos enfants dès le berceau qui et comment dire : une vache - mu-mu-mu, un chien - ouaf-ouaf, etc. Pour nous, la communication verbale, c'est-à-dire acoustique, fait partie intégrante de la socialisation. La même chose peut être dite à propos d'autres représentants de la faune. Des scientifiques de l'Université de Hainan (Chine) ont décidé de se pencher sur le passé pour comprendre l'évolution de la communication acoustique. Dans quelle mesure la communication acoustique entre animaux est-elle courante, quand est-elle apparue et pourquoi est-elle devenue la méthode dominante de transmission d’informations ? Nous l’apprenons grâce au rapport des chercheurs. Aller.
Base de recherche
A ce stade de développement évolutif, de nombreux représentants de la faune ont complètement intégré les signaux acoustiques dans leur rythme de vie. Les sons émis par les animaux servent à attirer un partenaire (chant des oiseaux, coassement des crapauds, etc.), à détecter ou désorienter l'ennemi (le cri d'un geai informant le prédateur qu'il a été détecté et que l'embuscade ne fonctionnera pas, donc il vaut mieux qu'il se retire), transmettre des informations sur la présence de nourriture (les poules, ayant trouvé de la nourriture, émettent un son caractéristique pour attirer l'attention de leur progéniture), etc.
Un fait intéressant:
Sonneur de cloches mâle à une seule moustache (Procnias albus) émet un cri d'accouplement de 125 dB (moteur à réaction - 120-140 dB), étant l'oiseau le plus bruyant de la planète.
L'étude des signaux acoustiques et de leur évolution est réalisée depuis assez longtemps. Les données obtenues grâce à ces travaux contribuent à une meilleure compréhension de la manière dont les gens utilisent les sons et, par conséquent, de la manière dont différentes langues se sont formées dans différentes régions de la planète. Cependant, ces études n’ont pas abordé les origines mêmes de la communication acoustique en tant que phénomène. L’une des questions fondamentales à laquelle personne n’a encore répondu est la suivante : pourquoi la communication acoustique est-elle apparue ?
De nombreuses questions nécessitent des réponses. Premièrement, quels facteurs environnementaux ont influencé l'émergence et la formation de ce type de transfert d'informations ? Deuxièmement, la communication acoustique était-elle liée à la spéciation, c'est-à-dire est-ce que cela aide à propager l’espèce et à empêcher son extinction ? Troisièmement, la présence d’une connexion acoustique est-elle évolutivement stable une fois qu’elle se développe ? Et enfin, la communication acoustique a-t-elle évolué en parallèle dans différents groupes d’animaux, ou a-t-elle un ancêtre commun à toutes les créatures ?
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 est applicable à la génération de signaux, mais c'est tout à fait possible. Les scientifiques rappellent également que Darwin avait déclaré que les signaux sonores jouaient un rôle important dans la formation des couples chez certaines espèces. Les signaux acoustiques influencent donc la spéciation.
Dans ce travail, les chercheurs ont décidé de considérer l'évolution des signaux sonores chez les tétrapodes, en utilisant une approche phylogénétique (identifier les relations entre différentes espèces). L'accent est mis sur l'origine de la connexion acoustique plutôt que sur sa forme ou sa fonction. L'étude a utilisé les données de 1799 XNUMX espèces différentes et a également pris en compte le facteur comportement diurne (espèces ayant une activité diurne et nocturne). De plus, la relation entre la communication acoustique et le degré de diversification des espèces a été étudiée, c'est-à-dire leur prévalence, à travers un modèle de spéciation-extinction. Le conservatisme phylogénétique en présence de relations acoustiques entre espèces a également été testé.
Résultats de l'étude
Parmi les tétrapodes, la plupart des amphibiens, des mammifères, des oiseaux et des crocodiliens possèdent une communication acoustique, contrairement à la plupart des squamates et des tortues. Chez les amphibiens, ce type de transfert d'information n'est pas présent chez les céciliens (Cécilien), mais est présent chez certaines espèces de salamandres et chez la plupart des grenouilles (chez 39 des 41 espèces considérées). De plus, la communication acoustique est absente chez les serpents et dans toutes les familles de lézards, sauf deux - Gekkonidés (gecko), phyllodactylidae. Dans l’ordre des tortues, seules 2 familles sur 14 disposent d’une communication acoustique. Il est fort probable que parmi les 173 espèces d’oiseaux considérées, toutes aient une connexion acoustique. 120 des 125 familles de mammifères présentaient également cette caractéristique.
Un fait intéressant:
Les salamandres ont une régénération étonnante et sont capables de repousser non seulement leur queue, mais aussi leurs pattes ; les salamandres, contrairement à beaucoup de leurs proches, ne pondent pas d'œufs, mais sont vivipares ; l'une des plus grandes salamandres, la salamandre géante du Japon, pèse 35 kg.
En résumant ces données, on peut dire que la transmission acoustique de l'information est présente chez 69% des tétrapodes.
Tableau n°1 : pourcentage de propriétaires de transmission acoustique d'informations parmi les espèces de tétrapodes considérées.
Après avoir établi la répartition approximative de la communication acoustique entre les espèces, il était nécessaire de comprendre la relation entre cette compétence et le comportement des animaux (nocturnes ou diurnes).
Parmi plusieurs modèles décrivant cette relation pour chaque espèce, un modèle a été sélectionné qui convenait à une description moyenne de la relation acoustique-comportement pour toutes les espèces. Ce modèle (tableau n°2) montre tous les avantages et inconvénients possibles d'une telle compétence pour les deux types de comportement animal.
Tableau n°2 : analyse de la relation entre communication acoustique et comportement animal (jour/nuit).
Une dépendance claire de la communication acoustique au comportement a été établie, ainsi qu'une interdépendance équilibrée. Cependant, curieusement, aucune relation inverse n’a été trouvée : comportement avec couplage 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 de la relation entre communication acoustique et mode de vie diurne/nocturne.
L'analyse des données a également montré que la présence de connectivité acoustique n'avait aucun effet sur le taux de diversification de la phylogénie des tétrapodes. Ainsi, les taux moyens de diversification (spéciation-extinction ; r = 0.08 événements par million d'années) étaient les mêmes pour les lignées d'espèces possédant une communication acoustique et pour les lignées ne possédant pas cette compétence. Par conséquent, on peut supposer que la présence/absence de communication acoustique n’a pratiquement aucun effet sur la prévalence d’une espèce particulière ou sur les événements associés à sa formation ou à son extinction.
Image n°1 : Chronologie de l'évolution de la communication acoustique entre divers tétrapodes.
Les scientifiques suggèrent que la communication acoustique a probablement évolué indépendamment dans chaque groupe majeur de tétrapodes, mais que ses origines étaient anciennes dans de nombreux clades majeurs (il y a environ 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 complètement absent du groupe frère de toutes les autres grenouilles vivantes du clade contenant les familles Ascaphidés (grenouilles-à-queue) et Léiopelmatidae (lyopelmas).
Un fait intéressant:
Les Liopelms sont endémiques de Nouvelle-Zélande et sont considérées comme les grenouilles qui vivent le plus longtemps : les mâles vivent jusqu'à 37 ans et les femelles jusqu'à 35 ans.
Chez les mammifères, comme 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’ont conservée jusqu’à nos jours. Une exception peut être considérée comme les oiseaux, qui, apparemment, sont les seuls à ne pas se séparer de la communication acoustique tout au long de leur évolution.
Il a été constaté que la communication acoustique était présente à la fois chez l’ancêtre le plus récent des oiseaux vivants et chez le plus ancien ancêtre des crocodiles vivants. Chacun de ces ancêtres a environ 100 millions d’années. On peut supposer que la connexion acoustique était également présente chez l’ancêtre commun de ces deux clades, soit il y a 250 millions d’années.
Un fait intéressant:
Certaines espèces d'animaux ressemblant à des geckos sont capables d'émettre les sons les plus inattendus pour un lézard : aboiements, clics, gazouillis, etc.
Chez les squamates, la communication acoustique est assez rare, ce qui peut être dû à une occurrence plus étroitement ciblée exclusivement chez les créatures nocturnes telles que les geckos (Gekkota). Des changements évolutifs relativement récents ont conduit à l’émergence d’une communication acoustique chez certaines espèces de salamandres et de tortues phylogénétiquement isolées.
Pour un aperçu plus détaillé des nuances de l'étude, je vous recommande de jeter un œil à и pour lui.
Le final
En résumant tous les résultats décrits ci-dessus, nous pouvons affirmer avec une confiance presque totale 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 de l'influence de l'écologie (l'environnement) sur les caractéristiques évolutives des espèces. Cependant, la présence de communication acoustique n’a pratiquement aucun effet sur la diversification des espèces à grande échelle de temps.
Les chercheurs ont également découvert que la communication sonore est apparue il y a environ 100 à 200 millions d’années et que certaines espèces de tétrapodes ont conservé cette capacité tout au long de cette période sans pratiquement aucun changement.
Il convient de noter que la présence d'une communication acoustique pour les créatures nocturnes, bien qu'elle constitue un avantage évident, n'a pas d'impact négatif sur la transition vers un mode de vie diurne. Ce simple fait est confirmé par le fait que de nombreuses espèces auparavant nocturnes, étant passées à un mode de vie diurne, n'ont pas perdu cette capacité.
Selon cette étude, la communication utilisant les sons peut être considérée comme le trait évolutif le plus stable. Une fois cette capacité apparue, elle n’a presque jamais disparu au cours de l’évolution, ce qui n’est pas le cas d’autres types de signalisation, comme les couleurs vives ou les formes inhabituelles du corps, du plumage ou de la fourrure.
Les chercheurs affirment que leur analyse de la relation entre la communication acoustique et l’environnement pourrait s’appliquer à d’autres traits évolutifs. On pensait auparavant que l’influence de l’écologie sur les méthodes de transduction du signal se limitait aux différences entre espèces étroitement apparentées. Cependant, sur la base des travaux décrits ci-dessus, on peut affirmer avec certitude que les types fondamentaux de transmission du signal changent également en fonction des changements dans l'environnement de l'animal.
Vendredi off-top :
Une belle démonstration de l’incroyable variété de sons émis par différentes espèces d’oiseaux.
Hors-haut 2.0 :
Parfois, les animaux émettent des sons très inhabituels et amusants.
Merci d'avoir regardé, restez curieux et bon week-end à tous ! 🙂
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Source: habr.com