Mu-mu, woof-woof, quack-quack: აკუსტიკური კომუნიკაციის ევოლუცია

ცხოველთა სამყაროში, რომელიც მოიცავს ადამიანებს, არსებობს ინფორმაციის ერთმანეთთან გადაცემის მრავალი მეთოდი. ეს შეიძლება იყოს ენერგიული ცეკვა, როგორიცაა სამოთხის ფრინველები, რაც მიუთითებს მამრის მზადყოფნაზე გამრავლებისთვის; ეს შეიძლება იყოს ნათელი ფერი, ისევე როგორც ამაზონის ხის ბაყაყები, რაც მიუთითებს მათ შხამიანობაზე; ეს შეიძლება იყოს ძაღლის მსგავსი სურნელი, რომელიც აღნიშნავს ტერიტორიის საზღვრებს. მაგრამ ყველაზე განვითარებული ცხოველებისთვის ყველაზე გავრცელებულია აკუსტიკური კომუნიკაცია, ანუ ბგერების გამოყენება. ჩვენ შვილებს კი აკვანიდან ვასწავლით, ვინ და როგორ უნდა თქვას: ძროხა - მუ-მუ-მუ, ძაღლი - ფუფ-ფუფი და ა.შ. ჩვენთვის ვერბალური, ანუ აკუსტიკური კომუნიკაცია სოციალიზაციის განუყოფელი ასპექტია. იგივე შეიძლება ითქვას ფაუნის სხვა წარმომადგენლებზეც. ჰაინანის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა (ჩინეთი) გადაწყვიტეს წარსულში ჩაეხედათ აკუსტიკური კომუნიკაციის ევოლუციის გასაგებად. რამდენად გავრცელებულია აკუსტიკური კომუნიკაცია ცხოველებს შორის, როდის გაჩნდა იგი და რატომ გახდა ინფორმაციის გადაცემის დომინანტური მეთოდი? ამის შესახებ მკვლევარების ანგარიშიდან ვიგებთ. წადი.

კვლევის საფუძველი

ევოლუციური განვითარების ამ ეტაპზე, ფაუნის ბევრ წარმომადგენელს აქვს მთლიანად ინტეგრირებული აკუსტიკური სიგნალები მათი ცხოვრების რიტმში. ცხოველების ხმები გამოიყენება პარტნიორის მოსაზიდად (ჩიტები მღერიან, გომბეშოების ყიყინი და ა. მისთვის უმჯობესია უკან დაიხიოს), მიაწოდოს ინფორმაცია საკვების არსებობის შესახებ (ქათამები, რომლებმაც იპოვეს საკვები, გამოსცემენ დამახასიათებელ ხმას, რათა მიიპყრონ შთამომავლობის ყურადღება) და ა.შ.

საინტერესო ფაქტი:

მამრი ერთ ულვაშიანი ზარის მომცემი (Procnias albus) ასხივებს შეჯვარების ზარს 125 დბ (რეაქტიული ძრავა - 120-140 დბ), არის ყველაზე ხმამაღალი ფრინველი პლანეტაზე.

აკუსტიკური სიგნალების და მათი ევოლუციის შესწავლა საკმაოდ დიდი ხნის განმავლობაში მიმდინარეობდა. ასეთი სამუშაოდან მიღებული მონაცემები ხელს უწყობს უკეთ გავიგოთ, თუ როგორ იყენებენ ადამიანები ბგერებს და, შესაბამისად, როგორ ჩამოყალიბდა სხვადასხვა ენა პლანეტის სხვადასხვა რეგიონში. თუმცა, ასეთი კვლევები არ ეხებოდა აკუსტიკური კომუნიკაციის, როგორც ფენომენის წარმოშობას. ერთ-ერთი ფუნდამენტური კითხვა, რომელზეც ჯერ არავის უპასუხა, არის: რატომ გაჩნდა აკუსტიკური კომუნიკაცია?

ბევრი კითხვაა, რომელიც პასუხს მოითხოვს. პირველ რიგში, რა გარემო ფაქტორებმა მოახდინა გავლენა ამ ტიპის ინფორმაციის გადაცემის გაჩენასა და ჩამოყალიბებაზე? მეორეც, იყო აკუსტიკური კომუნიკაცია დაკავშირებული სახეობებასთან, ე.ი. ეხმარება თუ არა ის სახეობების გავრცელებას და მის გადაშენებას? მესამე, არის თუ არა აკუსტიკური კავშირის არსებობა ევოლუციურად სტაბილური მისი განვითარების შემდეგ? და ბოლოს, აკუსტიკური კომუნიკაცია ვითარდებოდა ცხოველთა სხვადასხვა ჯგუფში პარალელურად, თუ მას ყველა არსებისთვის საერთო წინაპარი ჰყავს?

ამ კითხვებზე პასუხები, თავად მეცნიერების აზრით, მნიშვნელოვანია არა მხოლოდ აკუსტიკური კომუნიკაციის, როგორც ასეთის გასაგებად, არამედ ცხოველებში ევოლუციისა და ქცევითი ცვლილებების გასაგებად. მაგალითად, არსებობს თეორია, რომ ჰაბიტატი ძლიერ გავლენას ახდენს სექსუალურ შერჩევასა და კომუნიკაციაზე ზოგიერთ ცხოველურ სახეობაში. ძნელი სათქმელია არის თუ არა ეს თეორია სიგნალის გენერირებისთვის, მაგრამ სავსებით შესაძლებელია. მეცნიერები ასევე იხსენებენ, რომ დარვინმა თქვა, რომ ხმის სიგნალები მნიშვნელოვან როლს თამაშობენ ზოგიერთ სახეობაში წყვილების ფორმირებაში. ამრიგად, აკუსტიკური სიგნალები გავლენას ახდენს სახეობებზე.

ამ ნაშრომში მკვლევარებმა გადაწყვიტეს განეხილათ ხმის სიგნალების ევოლუცია ტეტრაპოდებში, ფილოგენეტიკური მიდგომის გამოყენებით (სხვადასხვა სახეობებს შორის ურთიერთობის იდენტიფიცირება). მთავარი აქცენტი კეთდება აკუსტიკური კავშირის წარმოშობაზე, ვიდრე მის ფორმასა თუ ფუნქციაზე. კვლევაში გამოყენებული იქნა 1799 სხვადასხვა სახეობის მონაცემები და ასევე გათვალისწინებული იყო დღის ქცევის ფაქტორი (სახეობა დღისა და ღამის აქტივობით). გარდა ამისა, შესწავლილია კავშირი აკუსტიკური კომუნიკაციისა და სახეობების დივერსიფიკაციის ხარისხს შორის, ე.ი. მათი გავრცელება, სახეობა-გადაშენების მოდელის მეშვეობით. ფილოგენეტიკური კონსერვატიზმი სახეობებს შორის აკუსტიკური ურთიერთობების არსებობისას ასევე გამოკვლეული იყო.

კვლევის შედეგები

ტეტრაპოდებს შორის, ამფიბიების, ძუძუმწოვრების, ფრინველების და ნიანგების უმეტესობას აქვს აკუსტიკური კომუნიკაცია, ხოლო სკვამატებისა და კუების უმეტესობას არა. ამფიბიებს შორის ინფორმაციის ამ ტიპის გადაცემა არ არის კესილიანებში (კესილიანი), მაგრამ გვხვდება სალამანდრების ზოგიერთ სახეობაში და ბაყაყების უმეტესობაში (განხილული 39 სახეობიდან 41-ში). ასევე, აკუსტიკური კომუნიკაცია არ არის გველებში და ხვლიკების ყველა ოჯახში, გარდა ორი - გეკონიდები (გეკო), Phyllodactylidae. კუს რიგებში აკუსტიკური კომუნიკაცია 2 ოჯახიდან მხოლოდ 14-ს აქვს. სავსებით მოსალოდნელია, რომ განხილულ 173 ფრინველს შორის, ყველას ჰქონდა აკუსტიკური კავშირი. ძუძუმწოვართა 120 ოჯახიდან 125-მა ასევე აჩვენა ეს თვისება.

საინტერესო ფაქტი:

სალამანდერებს აქვთ საოცარი რეგენერაცია და შეუძლიათ ხელახლა გაიზარდონ არა მხოლოდ კუდი, არამედ თათებიც; სალამანდრები, განსხვავებით მათი ბევრი ნათესავისგან, არ დებენ კვერცხებს, მაგრამ ცოცხლები არიან; ერთ-ერთი ყველაზე დიდი სალამანდრა, იაპონური გიგანტური სალამანდრა, იწონის 35 კგ.

ამ მონაცემების შეჯამებით შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ინფორმაციის აკუსტიკური გადაცემა ტეტრაპოდების 69%-შია.

ცხრილი No1: ინფორმაციის აკუსტიკური გადაცემის მფლობელთა პროცენტული მაჩვენებელი ტეტრაპოდების განხილულ სახეობებს შორის.

სახეობებს შორის აკუსტიკური კომუნიკაციის სავარაუდო განაწილების დადგენის შემდეგ, საჭირო იყო ამ უნარსა და ცხოველთა ქცევას შორის კავშირის გაგება (ღამის ან დღის განმავლობაში).

რამდენიმე მოდელს შორის, რომლებიც აღწერს ამ ურთიერთობას თითოეული სახეობისთვის, შეირჩა მოდელი, რომელიც შესაფერისი იყო აკუსტიკა-ქცევის ურთიერთობის საშუალო აღწერისთვის ყველა სახეობისთვის. ეს მოდელი (ცხრილი No2) გვიჩვენებს ასეთი უნარის ყველა შესაძლო დადებით და უარყოფით მხარეებს ცხოველთა ქცევის ორივე ტიპისთვის.

ცხრილი No2: აკუსტიკური კომუნიკაციისა და ცხოველის ქცევის ურთიერთკავშირის ანალიზი (დღე/ღამე).

ჩამოყალიბდა აკუსტიკური კომუნიკაციის აშკარა დამოკიდებულება ქცევაზე, ასევე დაბალანსებული ურთიერთდამოკიდებულება. თუმცა, საინტერესოა, რომ შებრუნებული კავშირი არ იქნა ნაპოვნი - ქცევა აკუსტიკური დაწყვილებით.

ფილოგენეტიკური ანალიზმა აჩვენა მჭიდრო კავშირი აკუსტიკასა და ღამის ცხოვრების წესს შორის (ცხრილი No3).

ცხრილი No3: ფილოგენეტიკური ანალიზი აკუსტიკური კომუნიკაციისა და დღის/ღამის ცხოვრების წესს შორის.

მონაცემთა ანალიზმა ასევე აჩვენა, რომ აკუსტიკური კავშირის არსებობას არანაირი გავლენა არ ჰქონდა ტეტრაპოდის ფილოგენის დივერსიფიკაციის სიჩქარეზე. ამრიგად, დივერსიფიკაციის საშუალო ტემპები (სპეციაცია-გადაშენება; r = 0.08 მოვლენა მილიონ წელიწადში) ერთნაირი იყო აკუსტიკური კომუნიკაციის მქონე სახეობების ორივე ხაზისთვის და ამ უნარის გარეშე გვარებისთვის. აქედან გამომდინარე, შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ აკუსტიკური კომუნიკაციის არსებობა/არარსებობა პრაქტიკულად არ იმოქმედებს კონკრეტული სახეობის გავრცელებაზე ან მის ჩამოყალიბებასთან ან გადაშენებასთან დაკავშირებულ მოვლენებზე.

სურათი #1: აკუსტიკური კომუნიკაციის ევოლუციის ვადები სხვადასხვა ტეტრაპოდებს შორის.

მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ აკუსტიკური კომუნიკაცია, სავარაუდოდ, დამოუკიდებლად განვითარდა თითოეულ მთავარ ტეტრაპოდის ჯგუფში, მაგრამ მისი წარმოშობა უძველესი იყო ბევრ მთავარ კლადში (~ 100-200 მილიონი წლის წინ).

მაგალითად, აკუსტიკური კომუნიკაცია საკმაოდ ადრე განვითარდა უკუდა ამფიბიების რიგის ფილოგენიაში (ანურა), მაგრამ სრულიად არ არის დის ჯგუფიდან ყველა სხვა ცოცხალ ბაყაყში კლადიდან, რომელიც შეიცავს ოჯახებს ასკაფიდები (კუდიანი ბაყაყები) და Leiopelmatidae (lyopelmas).

საინტერესო ფაქტი:

Liopelms ენდემურია ახალი ზელანდიაში და ითვლება ყველაზე ხანგრძლივ ბაყაყებად - მამრები ცხოვრობენ 37 წლამდე, ხოლო მდედრი 35 წლამდე.

ძუძუმწოვრებში, ბაყაყების მსგავსად, აკუსტიკური კომუნიკაცია წარმოიშვა დაახლოებით 200 მილიონი წლის წინ. ზოგიერთმა სახეობამ დაკარგა ეს უნარი ევოლუციის დროს, თუმცა აბსოლუტურმა უმრავლესობამ ის დღემდე გადაიტანა. გამონაკლისად შეიძლება ჩაითვალოს ფრინველები, რომლებიც, როგორც ჩანს, ერთადერთია, ვინც არ დაშორებულა აკუსტიკური კომუნიკაციით ევოლუციის მთელი პერიოდის განმავლობაში.

აღმოჩნდა, რომ აკუსტიკური კომუნიკაცია იყო როგორც ცოცხალი ფრინველების უახლეს წინაპარში, ასევე ცოცხალი ნიანგების უძველეს წინაპარში. თითოეული ეს წინაპარი დაახლოებით 100 მილიონი წლისაა. შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ აკუსტიკური კავშირი ამ ორი კლადის საერთო წინაპარშიც იყო, ანუ 250 მილიონი წლის წინ.

საინტერესო ფაქტი:

გეკოს მსგავსი ცხოველების ზოგიერთ სახეობას შეუძლია ხვლიკისთვის ყველაზე მოულოდნელი ხმები გამოსცეს - ყეფა, დაწკაპუნება, ჭიკჭიკი და ა.შ.

სკვამატებში აკუსტიკური კომუნიკაცია საკმაოდ იშვიათია, რაც შეიძლება გამოწვეული იყოს მხოლოდ ღამის არსებებში, როგორიცაა გეკოტა (გეკოტა) უფრო ვიწრო ფოკუსირებული მოვლენით. შედარებით ბოლოდროინდელმა ევოლუციურმა ცვლილებებმა გამოიწვია აკუსტიკური კომუნიკაციის გაჩენა სალამანდრებისა და კუების ზოგიერთ ფილოგენეტიკურად იზოლირებულ სახეობებში.

კვლევის ნიუანსების უფრო დეტალური სანახავად, გირჩევთ გადახედოთ მეცნიერები იუწყებიან и დამატებითი მასალები მას.

ეპილოგი

ზემოთ აღწერილი ყველა შედეგის შეჯამებით, თითქმის სრული დარწმუნებით შეგვიძლია ვთქვათ, რომ აკუსტიკური კომუნიკაციის განვითარება ამა თუ იმ გზით უკავშირდება ღამის ცხოვრების წესს. ეს ადასტურებს თეორიას ეკოლოგიის (გარემოს) გავლენის შესახებ სახეობების ევოლუციურ მახასიათებლებზე. თუმცა, აკუსტიკური კომუნიკაციის არსებობა პრაქტიკულად არ ახდენს გავლენას სახეობების დივერსიფიკაციაზე დიდი დროის მასშტაბით.

მკვლევარებმა ასევე დაადგინეს, რომ ხმოვანი კომუნიკაცია გაჩნდა დაახლოებით 100-200 მილიონი წლის წინ და ტეტრაპოდების ზოგიერთი სახეობა ამ უნარს ატარებდა მთელი ამ ხნის განმავლობაში პრაქტიკულად ცვლილებების გარეშე.

აღსანიშნავია, რომ ღამის არსებებისთვის აკუსტიკური კომუნიკაციის არსებობა, მიუხედავად იმისა, რომ აშკარა უპირატესობაა, არ ახდენს უარყოფით გავლენას დღის ცხოვრების წესზე გადასვლაზე. ამ მარტივ ფაქტს ადასტურებს ის ფაქტი, რომ ბევრმა ადრე ღამის სახეობამ, რომელიც გადავიდა დღის ცხოვრების წესზე, არ დაკარგა ეს უნარი.

ამ კვლევის მიხედვით, ბგერების გამოყენებით კომუნიკაციას შეიძლება ეწოდოს ყველაზე სტაბილური ევოლუციური თვისება. როგორც კი ეს უნარი გაჩნდა, ის თითქმის არასოდეს გაქრა ევოლუციის მსვლელობისას, რაც არ ხდება სხვა ტიპის სიგნალების შემთხვევაში, როგორიცაა ნათელი ფერები ან სხეულის უჩვეულო ფორმები, ქლიავი ან ბეწვი.

მკვლევარები ამბობენ, რომ მათი ანალიზი აკუსტიკური კომუნიკაციისა და გარემოს შორის ურთიერთობის შესახებ შესაძლოა სხვა ევოლუციურ მახასიათებლებზეც იყოს გამოყენებული. ადრე ითვლებოდა, რომ ეკოლოგიის გავლენა სიგნალის გადაცემის მეთოდებზე შემოიფარგლებოდა მჭიდროდ დაკავშირებულ სახეობებს შორის განსხვავებებით. თუმცა, ზემოთ აღწერილი სამუშაოებიდან გამომდინარე, თამამად შეიძლება ითქვას, რომ სიგნალის გადაცემის ფუნდამენტური ტიპები ასევე იცვლება ცხოველის გარემოში ცვლილებების შესაბამისად.

პარასკევი off-top:

შესანიშნავი დემონსტრირება ხმების წარმოუდგენელი მრავალფეროვნებისა, რომელსაც სხვადასხვა სახეობის ფრინველი გამოსცემს.

Off-top 2.0:

ზოგჯერ ცხოველები ძალიან უჩვეულო და სასაცილო ხმებს გამოსცემენ.

გმადლობთ, რომ კითხულობთ, იყავით ცნობისმოყვარეები და გაატარეთ კარგი შაბათ-კვირა ბიჭებო! 🙂

რამდენიმე რეკლამა 🙂

გმადლობთ, რომ დარჩით ჩვენთან. მოგწონთ ჩვენი სტატიები? გსურთ ნახოთ უფრო საინტერესო შინაარსი? მხარი დაგვიჭირეთ შეკვეთის განთავსებით ან მეგობრებისთვის რეკომენდაციით, ღრუბელი VPS დეველოპერებისთვის 4.99 დოლარიდან, საწყისი დონის სერვერების უნიკალური ანალოგი, რომელიც ჩვენ მიერ გამოგონილია თქვენთვის: მთელი სიმართლე VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 Cores) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps 19$-დან ან როგორ გავაზიარო სერვერი? (ხელმისაწვდომია RAID1 და RAID10-ით, 24 ბირთვამდე და 40 გბ-მდე DDR4).

Dell R730xd 2-ჯერ იაფია Equinix Tier IV მონაცემთა ცენტრში ამსტერდამში? Მხოლოდ აქ 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ტელევიზორი $199-დან ნიდერლანდებში! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - $99-დან! Წაიკითხო რაღაცის შესახებ როგორ ავაშენოთ ინფრასტრუქტურის კორპუსი. კლასი Dell R730xd E5-2650 v4 სერვერების გამოყენებით 9000 ევროს ღირებულების პენი?

წყარო: www.habr.com