Nel regno animale, a cui appartengono anche gli esseri umani, esistono molteplici metodi di trasmissione di informazioni tra di loro. Può trattarsi di un ballo energico, come quello degli uccelli tropicali, che indica la disponibilità del maschio a riprodursi; può essere un colore brillante, come quello delle rane alberate dell'Amazzonia, che comunica la loro tossicità; può essere un odore, come nei cani, che segna i confini del territorio. Ma il metodo più comune per la maggior parte degli animali evoluti è la comunicazione acustica, ossia l'uso dei suoni. Insegniamo anche ai nostri piccoli fin dalla tenera età chi e come parla: la mucca fa mu-mu-mu, il cane abbaia e così via. Per noi, la comunicazione verbale, ossia acustica, è un aspetto fondamentale della socializzazione. Lo stesso vale per gli altri rappresentanti della fauna. Alcuni scienziati dell'Università di Hainan (Cina) hanno deciso di dare un'occhiata al passato per comprendere l'evoluzione della comunicazione acustica. Quanto è diffusa la comunicazione acustica tra gli animali, quando è nata e perché è diventata il metodo dominante di trasmissione delle informazioni? Lo scopriremo nel rapporto dei ricercatori. Andiamo.
Fondamenti della ricerca
In questo stadio evolutivo, molti rappresentanti della fauna hanno completamente integrato i segnali acustici nel loro ritmo di vita. I suoni emessi dagli animali vengono utilizzati per attrarre un partner (come il canto degli uccelli, il gracidare delle rane, ecc.), per rilevare o disorientare un nemico (il grido di un ghiandaia, che avvisa un predatore che è stato scoperto e che l'agguato non funzionerà, quindi è meglio ritirarsi), per trasmettere informazioni sulla presenza di cibo (le madri, trovando cibo, emettono suoni caratteristici per attirare l'attenzione della loro prole), ecc.
Fatto interessante:
Il maschio del campanaro monocolore (Procnias albus) emette un richiamo nuziale a 125 dB (un motore a reazione produce da 120 a 140 dB), diventando così l'uccello più rumoroso del pianeta.
Lo studio dei segnali acustici e della loro evoluzione è in corso da abbastanza tempo. I dati ottenuti da tali ricerche contribuiscono a una migliore comprensione di come le persone usino i suoni e, di conseguenza, di come si siano formati i diversi linguaggi in varie regioni del pianeta. Tuttavia, tali studi non hanno affrontato il fenomeno stesso della comunicazione acustica come fenomeno. Una delle domande fondamentali a cui ancora nessuno ha risposto è: perché è nata la comunicazione acustica?
Ci sono molte domande che richiedono risposte. In primo luogo, quali fattori ecologici specifici hanno influito sulla nascita e sulla formazione di questo tipo di trasmissione dell'informazione? In secondo luogo, la comunicazione acustica è stata associata alla speciazione, cioè aiuta nella diffusione della specie e nella prevenzione della sua estinzione? In terzo luogo, la presenza di una connessione acustica è evolutivamente stabile dopo il suo sviluppo? Infine, la comunicazione acustica si è sviluppata in gruppi animali diversi in modo parallelo o ha un antenato comune per tutti gli esseri?
Le risposte a queste domande, secondo gli stessi scienziati, sono importanti non solo per comprendere la comunicazione acustica in sé, ma anche per comprendere l'evoluzione e i cambiamenti comportamentali negli animali. Ad esempio, esiste una teoria secondo cui l'habitat influisce fortemente sulla selezione sessuale e sulla comunicazione in alcune specie animali. Se questa teoria si applica alla formazione dei segnali è difficile dirlo, ma è sicuramente probabile. Inoltre, gli scienziati ricordano che già Darwin parlava dell'importanza dei segnali sonori nella formazione delle coppie in alcune specie. Di conseguenza, i segnali acustici influenzano la speciazione.
In questo lavoro, i ricercatori hanno deciso di esaminare l'evoluzione dei segnali sonori nei quadrupedi, utilizzando un approccio filogenetico (identificazione delle relazioni tra diverse specie). L'accento principale è stato posto sull'origine della comunicazione acustica, piuttosto che sulla sua forma o sulle sue funzioni. Nello studio sono stati utilizzati dati relativi a 1799 specie diverse, prendendo in considerazione anche il fattore del comportamento diurno (specie con attività diurna e notturna). Inoltre, è stata condotta un'analisi del legame tra comunicazione acustica e grado di diversificazione delle specie, ovvero la loro diffusione, attraverso un modello di speciazione-estinzione. È stato anche verificato il conservatorismo filogenetico in presenza di legami acustici tra le specie.
Risultati dello studio
Tra i quadrupedi, la maggior parte degli anfibi, dei mammiferi, degli uccelli e dei coccodrilli possiede comunicazione acustica, mentre la maggior parte dei rettili e delle tartarughe no. Tra gli anfibi, questo tipo di trasmissione dell'informazione non è presente nelle fees (Caecilian), ma è presente in alcune specie di salamandre e nella maggior parte delle rane (in 39 delle 41 specie esaminate). Inoltre, la comunicazione acustica è assente nei serpenti e in tutte le famiglie di lucertole, eccetto due — Gekkonidae (gechi), Phyllodactylidae. Nel gruppo delle tartarughe, solo 2 delle 14 famiglie possiedono comunicazione acustica. Non sorprende che tra le 173 specie di uccelli esaminate, tutti avessero comunicazione acustica. 120 delle 125 famiglie di mammiferi hanno anche dimostrato di avere questa caratteristica.
Fatto interessante:
Le salamandre possiedono un'incredibile capacità rigenerativa e possono ricrescere non solo la coda, ma anche una zampa; a differenza di molti dei loro simili, le salamandre non depongono uova, ma sono vivipare; una delle salamandre più grandi — la salamandra gigante giapponese — pesa 35 kg.
Riassumendo questi dati, si può dire che la trasmissione acustica dell'informazione è presente nel 69% dei quadrupedi.
Tabella n. 1: percentuale di possessori di comunicazione acustica tra le specie di quadrupedi esaminate.
Stabilito l'andamento approssimativo della comunicazione acustica tra le specie, era necessario comprendere il legame tra questa abilità e il comportamento degli animali (notturni o diurni).
Tra diversi modelli che descrivono questa relazione per ogni specie, è stato scelto un modello adatto a una descrizione media della relazione tra acustica e comportamento per tutte le specie. Questo modello (tabella n. 2) mostra tutti i possibili vantaggi e svantaggi di tale abilità per entrambi i comportamenti dell'animale.
Tabella n. 2: analisi del legame tra comunicazione acustica e comportamento dell'animale (diurno / notturno).
È stata stabilita un'evidente dipendenza della comunicazione acustica dal comportamento, nonché una reciproca interdipendenza equilibrata. Tuttavia, curiosamente, non è stata trovata una dipendenza inversa — il comportamento dalla comunicazione acustica.
L'analisi filogenetica ha mostrato un forte legame tra acustica e modalità di vita notturna (tabella n. 3).
Tabella n. 3: analisi filogenetica del legame tra comunicazione acustica e modalità di vita diurna / notturna.
L'analisi dei dati ha anche mostrato che la presenza di comunicazione acustica non ha influito sulla velocità di diversificazione nella filogenesi degli animali a quattro zampe. Così, i valori medi di diversificazione (speciazione - estinzione; r = 0,08 eventi per milione di anni) sono stati gli stessi sia per le linee di specie con comunicazione acustica che per quelle senza questa abilità. Di conseguenza, si può supporre che la presenza/assenza di comunicazione acustica non abbia avuto praticamente alcun effetto sulla diffusione di una specie o su eventi legati alla sua formazione o estinzione.
Immagine n. 1: grafico dell'evoluzione della comunicazione acustica tra diversi animali a quattro zampe.
Gli scienziati ipotizzano che la comunicazione acustica si sia probabilmente sviluppata in modo indipendente in ciascun gruppo fondamentale di quadrupedi, ma la sua origine è antica in molti cladi principali (~ 100–200 milioni di anni fa).
Ad esempio, la comunicazione acustica si è sviluppata abbastanza presto nella filogenesi dell'ordine degli anfibi senza coda (Anura), ma è completamente assente nel gruppo sororale per tutte le altre rane viventi dei cladi contenenti famiglie Ascaphidae (rane con coda) e Leiopelmatidae (leiopelme).
Fatto interessante:
Le leiopelme sono endemiche della Nuova Zelanda e sono considerate animali longevi tra le rane: i maschi vivono fino a 37 anni, mentre le femmine fino a 35 anni.
Negli mammiferi, come nelle rane, la comunicazione acustica è comparsa circa 200 milioni di anni fa. Alcune specie hanno perso questa abilità nel corso dell'evoluzione, tuttavia, la stragrande maggioranza l'ha trasmessa fino ai giorni nostri. Un'eccezione può essere rappresentata dagli uccelli, che, a quanto pare, sono gli unici a non aver mai abbandonato la comunicazione acustica durante tutto il periodo evolutivo.
È stato stabilito che la comunicazione acustica era presente sia nel più recente antenato degli odierni uccelli sia nel più antico antenato degli attuali coccodrilli. Ognuno di questi antenati risale a circa 100 milioni di anni fa. Si può ipotizzare che la comunicazione acustica fosse presente anche nell'antenato comune di questi due gruppi, quindi già 250 milioni di anni fa.
Fatto interessante:
Alcune specie di gecchi sono in grado di emettere suoni sorprendentemente inaspettati per un rettile, come abbaiare, scatti, cinguettii, ecc.
Negli squamati, la comunicazione acustica è piuttosto rara, il che potrebbe essere collegato a un'origination più ristretta eccezionalmente presente solo negli esseri con abitudini notturne, come i gecchi (Gekkota). Cambiamenti evolutivi relativamente recenti hanno portato alla comparsa della comunicazione acustica in alcune specie di salamandre e tartarughe filogeneticamente isolate.
Per un approfondimento sui dettagli della ricerca, consiglio di dare un'occhiata a e ad essa.
Epilogo
Riassumendo tutti i risultati descritti, si può affermare con quasi completa certezza che lo sviluppo della comunicazione acustica sia in qualche modo correlato allo stile di vita notturno. Questo conferma la teoria sull'influenza dell'ecologia (ambiente di vita) sulle caratteristiche evolutive della specie. Tuttavia, la presenza di comunicazione acustica non ha praticamente alcun impatto sulla diversificazione della specie su un lungo periodo di tempo.
Hanno inoltre stabilito che la comunicazione sonora è comparsa circa 100-200 milioni di anni fa, e alcune specie di quadrupedi hanno mantenuto questa capacità per tutto questo tempo praticamente senza alcuna modifica.
Va notato che la presenza di comunicazione acustica per gli esseri notturni, sebbene sia un chiaro vantaggio, non ha effetti negativi durante la transizione a uno stile di vita diurno. Questo semplice fatto è confermato dal fatto che molte specie precedentemente notturne, passando a uno stile di vita diurno, non hanno perso questa capacità.
La comunicazione attraverso suoni, secondo quanto emerso da questo studio, può essere definita il tratto evolutivo più persistente. Quando questa capacità si manifestava, praticamente non scompariva mai nel corso dell'evoluzione, a differenza di altri tipi di trasmissione dei segnali, come il colore vivace o forme corporee insolite, piume o pelliccia.
Secondo i ricercatori, la loro analisi del legame tra comunicazione acustica e ambiente può essere applicabile ad altri tratti evolutivi. In precedenza, si riteneva che l'influenza dell'ecologia sui metodi di trasmissione dei segnali fosse limitata alle differenze tra specie affini. Tuttavia, basandosi sul lavoro descritto sopra, si può affermare con certezza che anche i tipi fondamentali di trasmissione dei segnali cambiano in base ai mutamenti nell'ambiente in cui gli animali vivono.
Off-topic del venerdì:
Un'ottima dimostrazione della straordinaria varietà di suoni emessi da diverse specie di uccelli.
Off-topic 2.0:
A volte gli animali producono suoni molto insoliti e divertenti.
Grazie per l'attenzione, rimanete curiosi e buon fine settimana a tutti, ragazzi! 🙂
Un po' di pubblicità 🙂
Grazie per rimanere con noi. Ti piacciono i nostri articoli? Vuoi vedere più contenuti interessanti? Supportaci effettuando un ordine o raccomandandoci a qualcuno. , unica alternativa ai server entry-level, concepita da noi per te: (sono disponibili opzioni con RAID1 e RAID10, fino a 24 core e fino a 40GB DDR4).
Dell R730xd a metà prezzo nel data center Equinix Tier IV ad Amsterdam? Solo da noi nei Paesi Bassi! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — a partire da $99! Leggi di
Fonte: habr.com
