Gyvūnų pasaulyje, į kurį įeina ir žmonės, yra daugybė informacijos perdavimo būdų vieni kitiems. Tai gali būti energingas šokis, kaip rojaus paukščių, rodantis patino pasirengimą daugintis; gali būti ryškios spalvos, kaip Amazonės medžių varlių, nurodančių jų nuodingumą; tai gali būti į šunį panašus kvapas, žymintis teritorijos ribas. Tačiau labiausiai išsivysčiusiems gyvūnams labiausiai paplitęs dalykas yra akustinis bendravimas, tai yra garsų naudojimas. Mes net savo vaikus nuo lopšio mokome, kas ir kaip reikia sakyti: karvė - mu-mu-mu, šuo - woo-woof ir t.t. Mums verbalinis, tai yra akustinis bendravimas, yra neatsiejamas socializacijos aspektas. Tą patį galima pasakyti ir apie kitus faunos atstovus. Mokslininkai iš Hainano universiteto (Kinija) nusprendė pažvelgti į praeitį, kad suprastų akustinės komunikacijos raidą. Kaip įprastas akustinis bendravimas tarp gyvūnų, kada jis atsirado ir kodėl tapo dominuojančiu informacijos perdavimo būdu? Apie tai sužinome iš tyrėjų ataskaitos. Eik.
Tyrimo pagrindas
Šiame evoliucinio vystymosi etape daugelis faunos atstovų visiškai integravo akustinius signalus į savo gyvenimo ritmą. Gyvūnų skleidžiami garsai naudojami partneriui pritraukti (paukščių giedojimas, rupūžių kurkiavimas ir kt.), priešo aptikimui ar dezorientacijai (sėkliuko šauksmas, pranešantis plėšrūnui, kad jis buvo aptiktas ir pasala neveiks, todėl jam geriau trauktis), perteikti informaciją apie maisto buvimą (vištos, radusios maistą, skleidžia būdingą garsą, kad patrauktų savo palikuonių dėmesį) ir pan.
Įdomus faktas:
Patinas varpininkas su ūsais (Procnias albus) skleidžia 125 dB poravimosi skambutį (reaktyvinis variklis – 120-140 dB), būdamas garsiausias paukštis planetoje.
Akustinių signalų ir jų raidos tyrimai buvo vykdomi gana ilgą laiką. Tokio darbo metu gauti duomenys padeda geriau suprasti, kaip žmonės naudoja garsus, taigi ir kaip skirtinguose planetos regionuose susiformavo skirtingos kalbos. Tačiau tokie tyrimai nenagrinėjo pačių akustinės komunikacijos, kaip reiškinio, ištakų. Vienas esminių klausimų, į kurį dar niekas neatsakė: kodėl atsirado akustinė komunikacija?
Yra daug klausimų, į kuriuos reikia atsakyti. Pirma, kokie aplinkos veiksniai turėjo įtakos tokio tipo informacijos perdavimo atsiradimui ir formavimuisi? Antra, buvo akustinė komunikacija, susijusi su specifikacija, t.y. ar tai padeda plisti rūšiai ir užkirsti kelią jos išnykimui? Trečia, ar akustinio ryšio buvimas evoliuciniu požiūriu yra stabilus, kai tik jis išsivysto? Ir galiausiai, ar akustinė komunikacija skirtingose gyvūnų grupėse vystėsi lygiagrečiai, ar ji turi bendrą visų būtybių protėvį?
Atsakymai į šiuos klausimus, pasak pačių mokslininkų, svarbūs ne tik norint suprasti akustinę komunikaciją kaip tokią, bet ir suprasti gyvūnų evoliuciją bei elgesio pokyčius. Pavyzdžiui, yra teorija, kad buveinė daro didelę įtaką kai kurių gyvūnų rūšių seksualinei atrankai ir bendravimui. Sunku pasakyti, ar ši teorija tinka signalų generavimui, bet tai visiškai įmanoma. Mokslininkai taip pat primena, kad Darvinas teigė, kad garso signalai vaidina svarbų vaidmenį formuojant kai kurių rūšių poras. Todėl akustiniai signalai daro įtaką specifikacijai.
Šiame darbe mokslininkai nusprendė apsvarstyti garso signalų raidą tetrapoduose, taikydami filogenetinį metodą (nustatyti ryšį tarp skirtingų rūšių). Pagrindinis dėmesys skiriamas akustinio ryšio kilmei, o ne jo formai ar funkcijai. Tyrimo metu buvo naudojami 1799 skirtingų rūšių duomenys, taip pat buvo atsižvelgta į dienos elgsenos veiksnį (rūšis, kurios aktyvios dieną ir naktį). Be to, ištirtas ryšys tarp akustinės komunikacijos ir rūšių įvairinimo laipsnio, t.y. jų paplitimas, taikant specifikacijos ir išnykimo modelį. Taip pat buvo išbandytas filogenetinis konservatyvumas, esant akustiniams ryšiams tarp rūšių.
Tyrimo rezultatai
Tarp tetrapodų dauguma varliagyvių, žinduolių, paukščių ir krokodilų turi akustinį ryšį, o dauguma suragėjusių gyvūnų ir vėžlių neturi. Tarp varliagyvių tokio tipo informacijos perdavimo cecilijose nėra (Cecilianas), tačiau yra kai kuriose salamandrų rūšyse ir daugumoje varlių (39 iš 41 nagrinėjamos rūšies). Taip pat akustinio ryšio nėra gyvatėse ir visose driežų šeimose, išskyrus dvi - Gekkonidae (gekonas), Phyllodactylidae. Vėžlių eilėje tik 2 iš 14 šeimų turi akustinį ryšį. Tikėtina, kad iš 173 nagrinėjamų paukščių rūšių visos turėjo akustinį ryšį. 120 iš 125 žinduolių šeimų taip pat parodė šią savybę.
Įdomus faktas:
Salamandros nuostabiai atsinaujina ir gali atauginti ne tik uodegą, bet ir letenas; salamandros, skirtingai nei daugelis jų giminaičių, nededa kiaušinių, bet yra gyvos; viena didžiausių salamandrų – japonų milžiniškoji salamandra – sveria 35 kg.
Apibendrinant šiuos duomenis, galima teigti, kad akustinis informacijos perdavimas yra 69% tetrapodų.
Lentelė Nr. 1: akustinio informacijos perdavimo savininkų procentas tarp nagrinėjamų tetrapodų rūšių.
Nustačius apytikslį akustinio bendravimo pasiskirstymą tarp rūšių, reikėjo suprasti šio įgūdžio ryšį su gyvūnų elgesiu (naktiniu ar dieniniu).
Tarp kelių modelių, apibūdinančių šį ryšį kiekvienai rūšiai, buvo pasirinktas modelis, tinkantis vidutiniam visų rūšių akustikos ir elgsenos santykio aprašymui. Šis modelis (lentelė Nr. 2) parodo visus galimus tokio įgūdžio privalumus ir trūkumus abiem gyvūnų elgesio rūšims.
Lentelė Nr. 2: akustinio bendravimo ir gyvūnų elgesio (dienos / nakties) ryšio analizė.
Buvo nustatyta aiški akustinės komunikacijos priklausomybė nuo elgesio, taip pat subalansuota tarpusavio priklausomybė. Tačiau keista, kad nebuvo rasta atvirkštinio ryšio – elgesys su akustine jungtimi.
Filogenetinė analizė parodė glaudų ryšį tarp akustikos ir naktinio gyvenimo būdo (lentelė Nr. 3).
Lentelė Nr. 3: filogenetinė akustinio bendravimo ir dieninio/naktinio gyvenimo būdo ryšio analizė.
Duomenų analizė taip pat parodė, kad akustinio ryšio buvimas neturėjo įtakos tetrapodo filogenijos įvairinimo greičiui. Taigi, vidutiniai diversifikacijos rodikliai (rūšiavimas-išnykimas; r = 0.08, XNUMX įvykių per milijoną metų) buvo vienodi tiek rūšių, turinčių akustinį ryšį, tiek linijoms, neturinčioms šio įgūdžių. Todėl galima daryti prielaidą, kad akustinės komunikacijos buvimas/nebuvimas praktiškai neturėjo jokios įtakos konkrečios rūšies paplitimui ar įvykiams, susijusiems su jos atsiradimu ar išnykimu.
1 vaizdas: Akustinio ryšio tarp įvairių tetrapodų raidos laiko juosta.
Mokslininkai teigia, kad akustinis ryšys greičiausiai vystėsi nepriklausomai kiekvienoje pagrindinėje tetrapodų grupėje, tačiau jos ištakos buvo senovės daugelyje pagrindinių kladų (prieš 100–200 milijonų metų).
Pavyzdžiui, akustinė komunikacija išsivystė gana anksti Beuodegių varliagyvių būrio filogene.anura), tačiau jos visiškai nėra seserų grupėje, o ne visos kitos gyvos varlės iš klado, kuriame yra šeimos Ascaphidae (uodegos varlės) ir Leiopelmatidae (liopelmos).
Įdomus faktas:
Liopelmos yra endeminės Naujojoje Zelandijoje ir laikomos ilgiausiai gyvenančiomis varlėmis – patinai gyvena iki 37 metų, o patelės – iki 35 metų.
Žinduolių, pavyzdžiui, varlių, akustinis ryšys atsirado maždaug prieš 200 milijonų metų. Kai kurios rūšys prarado šį įgūdį evoliucijos metu, tačiau didžioji dauguma jį perkėlė iki šių dienų. Išimtimi galima laikyti paukščius, kurie, matyt, vieninteliai, kurie per visą evoliucijos laikotarpį neatsiskyrė nuo akustinio ryšio.
Nustatyta, kad akustinį ryšį turėjo ir naujausias gyvų paukščių protėvis, ir seniausias gyvų krokodilų protėvis. Kiekvienas iš šių protėvių yra maždaug 100 milijonų metų amžiaus. Galima daryti prielaidą, kad akustinis ryšys buvo ir bendrame šių dviejų kladų protėvyje, tai yra prieš 250 mln.
Įdomus faktas:
Kai kurios į gekonus panašių gyvūnų rūšys gali skleisti driežui pačius netikėčiausius garsus – loti, spragtelėti, čiulbėti ir pan.
Squamates akustinis bendravimas yra gana retas, o tai gali lemti siauresnis reiškinys, būdingas tik naktinėms būtybėms, tokioms kaip gekonai (Gekkota). Palyginti neseniai įvykę evoliuciniai pokyčiai paskatino kai kurių filogenetiškai izoliuotų salamandrų ir vėžlių rūšių akustinį ryšį.
Norint detaliau pažvelgti į tyrimo niuansus, rekomenduoju pasidomėti и jam.
Epilogas
Apibendrinant visus aukščiau aprašytus rezultatus, galime beveik visiškai užtikrintai teigti, kad akustinės komunikacijos raida vienaip ar kitaip yra susijusi su naktiniu gyvenimo būdu. Tai patvirtina teoriją apie ekologijos (aplinkos) įtaką rūšies evoliucinėms savybėms. Tačiau akustinės komunikacijos buvimas praktiškai neturi įtakos rūšių įvairovei per ilgą laiką.
Tyrėjai taip pat išsiaiškino, kad garso komunikacija atsirado maždaug prieš 100–200 milijonų metų, o kai kurios tetrapodų rūšys šį gebėjimą nešiojo visą tą laiką, praktiškai nepakitę.
Verta paminėti, kad naktinių būtybių akustinės komunikacijos buvimas, nors ir yra aiškus pranašumas, neturi neigiamos įtakos pereinant prie dieninio gyvenimo būdo. Šį paprastą faktą patvirtina tai, kad daugelis anksčiau naktinių rūšių, perėjusios prie dieninio gyvenimo būdo, neprarado šio gebėjimo.
Remiantis šiuo tyrimu, bendravimą naudojant garsus galima vadinti stabiliausia evoliucine savybe. Atsiradus šiam gebėjimui, jis beveik niekada neišnyko evoliucijos eigoje, o tai netaikoma kitų tipų signalams, pavyzdžiui, ryškioms spalvoms ar neįprastoms kūno formoms, plunksnams ar kailiui.
Tyrėjai teigia, kad jų akustinės komunikacijos ir aplinkos santykio analizė gali būti taikoma ir kitiems evoliuciniams bruožams. Anksčiau buvo manoma, kad ekologijos įtaka signalo perdavimo metodams apsiribojo skirtumais tarp artimai susijusių rūšių. Tačiau remiantis aukščiau aprašytu darbu, galima drąsiai teigti, kad pagrindiniai signalo perdavimo tipai taip pat kinta priklausomai nuo gyvūno aplinkos pokyčių.
Penktadienio laisvalaikis:
Puikiai demonstruoja neįtikėtiną garsų, kuriuos skleidžia įvairių rūšių paukščiai, įvairovę.
Nepriklausomai nuo 2.0:
Kartais gyvūnai skleidžia labai neįprastus ir juokingus garsus.
Ačiū, kad skaitėte, būkite smalsūs ir gero savaitgalio vaikinai! 🙂
Kai kurie skelbimai 🙂
Dėkojame, kad likote su mumis. Ar jums patinka mūsų straipsniai? Norite pamatyti įdomesnio turinio? Palaikykite mus pateikdami užsakymą ar rekomenduodami draugams, , unikalus pradinio lygio serverių analogas, kurį mes sugalvojome jums: (galima su RAID1 ir RAID10, iki 24 branduolių ir iki 40 GB DDR4).
„Dell R730xd“ 2 kartus pigiau „Equinix Tier IV“ duomenų centre Amsterdame? Tik čia Olandijoje! „Dell R420“ – 2 x E5-2430 2.2 GHz 6C 128 GB DDR3 2 x 960 GB SSD 1 Gbps 100 TB – nuo 99 USD! Skaityti apie
Šaltinis: www.habr.com