Mu-mu, woof-woof, quack-quack: evolusi komunikasi akustik

Mu-mu, woof-woof, quack-quack: evolusi komunikasi akustik

Dalam dunia haiwan, termasuk manusia, terdapat banyak kaedah penghantaran maklumat antara satu sama lain. Ini mungkin tarian yang bertenaga, seperti tarian burung syurga, yang menunjukkan kesediaan lelaki untuk beranak; ia mungkin warna terang, seperti katak pokok Amazon, menunjukkan keracunan mereka; ia mungkin bau seperti anjing yang menandakan sempadan wilayah. Tetapi perkara yang paling biasa untuk haiwan yang paling maju adalah komunikasi akustik, iaitu, penggunaan bunyi. Kami juga mengajar anak-anak kami dari buaian siapa dan bagaimana untuk mengatakan: lembu - mu-mu-mu, anjing - woof-woof, dll. Bagi kami, lisan, iaitu komunikasi akustik, adalah aspek penting dalam sosialisasi. Perkara yang sama boleh dikatakan mengenai wakil fauna yang lain. Para saintis dari Universiti Hainan (China) memutuskan untuk melihat masa lalu untuk memahami evolusi komunikasi akustik. Sejauh manakah komunikasi akustik di kalangan haiwan, bilakah ia berasal, dan mengapa ia menjadi kaedah dominan penghantaran maklumat? Kami belajar tentang ini daripada laporan penyelidik. Pergi.

Asas penyelidikan

Pada peringkat perkembangan evolusi ini, banyak wakil fauna telah menyepadukan sepenuhnya isyarat akustik ke dalam irama kehidupan mereka. Bunyi yang dibuat oleh haiwan digunakan untuk menarik pasangan (burung bernyanyi, kodok kuak, dll.), untuk mengesan atau mengelirukan musuh (jeritan jay memberitahu pemangsa bahawa ia telah dikesan dan serangan hendap tidak akan berfungsi, jadi adalah lebih baik baginya untuk berundur), untuk menyampaikan maklumat tentang kehadiran makanan (ayam, setelah menemui makanan, membuat bunyi khas untuk menarik perhatian anak-anak mereka), dsb.

Fakta menarik:


Pembunyi loceng berkumis tunggal lelaki (Procnias albus) mengeluarkan panggilan mengawan sebanyak 125 dB (enjin jet - 120-140 dB), sebagai burung paling lantang di planet ini.

Kajian tentang isyarat akustik dan evolusinya telah dijalankan untuk masa yang agak lama. Data yang diperoleh daripada kerja sedemikian menyumbang kepada pemahaman yang lebih baik tentang cara orang menggunakan bunyi dan, oleh itu, bagaimana bahasa yang berbeza terbentuk di kawasan yang berbeza di planet ini. Walau bagaimanapun, kajian sedemikian tidak menangani asal-usul komunikasi akustik sebagai fenomena. Salah satu soalan asas yang belum dijawab oleh sesiapa ialah: mengapa komunikasi akustik timbul?

Terdapat banyak soalan yang memerlukan jawapan. Pertama, apakah faktor persekitaran yang mempengaruhi kemunculan dan pembentukan jenis pemindahan maklumat ini? Kedua, adalah komunikasi akustik berkaitan dengan spesiasi, i.e. adakah ia membantu menyebarkan spesies dan menghalang kepupusannya? Ketiga, adakah kehadiran sambungan akustik stabil secara evolusi apabila ia berkembang? Dan akhirnya, adakah komunikasi akustik berkembang dalam kumpulan haiwan yang berbeza secara selari, atau adakah ia mempunyai nenek moyang yang sama untuk semua makhluk?

Jawapan kepada soalan-soalan ini, menurut saintis sendiri, adalah penting bukan sahaja untuk memahami komunikasi akustik seperti itu, tetapi juga untuk memahami evolusi dan perubahan tingkah laku haiwan. Sebagai contoh, terdapat teori bahawa habitat sangat mempengaruhi pemilihan dan komunikasi seksual dalam beberapa spesies haiwan. Sukar untuk mengatakan sama ada teori ini boleh digunakan untuk penjanaan isyarat, tetapi ia agak mungkin. Para saintis juga ingat bahawa Darwin mengatakan bahawa isyarat bunyi memainkan peranan penting dalam pembentukan pasangan dalam beberapa spesies. Oleh itu isyarat akustik mempengaruhi spesiasi.

Dalam kerja ini, para penyelidik memutuskan untuk mempertimbangkan evolusi isyarat bunyi dalam tetrapod, menggunakan pendekatan filogenetik (mengenal pasti hubungan antara spesies yang berbeza). Penekanan utama adalah pada asal sambungan akustik, bukannya pada bentuk atau fungsinya. Kajian ini menggunakan data daripada 1799 spesies yang berbeza, dan juga mengambil kira faktor tingkah laku diurnal (spesies dengan aktiviti siang dan malam). Di samping itu, hubungan antara komunikasi akustik dan tahap kepelbagaian spesies telah dikaji, i.e. kelaziman mereka, melalui model kepupusan spesiasi. Konservatisme filogenetik dengan adanya hubungan akustik antara spesies juga diuji.

Hasil penyelidikan

Antara tetrapod, kebanyakan amfibia, mamalia, burung, dan buaya mempunyai komunikasi akustik, manakala kebanyakan squamate dan penyu tidak. Di kalangan amfibia, pemindahan maklumat jenis ini tidak terdapat dalam caecilian (Caecilia), tetapi terdapat dalam beberapa spesies salamander dan dalam kebanyakan katak (dalam 39 daripada 41 spesies yang dipertimbangkan). Juga, komunikasi akustik tidak terdapat pada ular dan dalam semua keluarga cicak, kecuali dua - Gekkonidae (tokek), Phyllodactylidae. Dalam susunan penyu, hanya 2 daripada 14 keluarga mempunyai komunikasi akustik. Adalah agak dijangka bahawa antara 173 spesies burung yang dipertimbangkan, semuanya mempunyai sambungan akustik. 120 daripada 125 keluarga mamalia juga menunjukkan ciri ini.

Fakta menarik:
Mu-mu, woof-woof, quack-quack: evolusi komunikasi akustik
Salamander mempunyai pertumbuhan semula yang menakjubkan dan mampu menumbuhkan semula bukan sahaja ekornya, tetapi juga cakarnya; salamander, tidak seperti kebanyakan saudara mereka, tidak bertelur, tetapi vivipar; salah satu salamander terbesar, salamander gergasi Jepun, seberat 35 kg.

Merumuskan data ini, kita boleh mengatakan bahawa penghantaran maklumat akustik terdapat dalam 69% tetrapod.

Mu-mu, woof-woof, quack-quack: evolusi komunikasi akustik
Jadual No. 1: peratusan pemilik penghantaran maklumat akustik di kalangan spesies tetrapod yang dipertimbangkan.

Setelah menetapkan anggaran taburan komunikasi akustik antara spesies, adalah perlu untuk memahami hubungan antara kemahiran ini dan tingkah laku haiwan (malam atau diurnal).

Di antara beberapa model yang menerangkan hubungan ini untuk setiap spesies, model telah dipilih yang sesuai untuk penerangan purata perhubungan tingkah laku akustik untuk semua spesies. Model ini (Jadual No. 2) menunjukkan semua kemungkinan kebaikan dan keburukan kemahiran sedemikian untuk kedua-dua jenis tingkah laku haiwan.

Mu-mu, woof-woof, quack-quack: evolusi komunikasi akustik
Jadual No. 2: analisis hubungan antara komunikasi akustik dan tingkah laku haiwan (siang / malam).

Pergantungan jelas komunikasi akustik pada tingkah laku telah diwujudkan, serta saling bergantung yang seimbang. Walau bagaimanapun, peliknya, tiada hubungan songsang ditemuiβ€”tingkah laku dengan gandingan akustik.

Analisis filogenetik menunjukkan hubungan rapat antara akustik dan gaya hidup malam (Jadual No. 3).

Mu-mu, woof-woof, quack-quack: evolusi komunikasi akustik
Jadual No. 3: analisis filogenetik hubungan antara komunikasi akustik dan gaya hidup diurnal/nokturnal.

Analisis data juga menunjukkan bahawa kehadiran ketersambungan akustik tidak mempunyai kesan ke atas kadar kepelbagaian dalam filogeni tetrapod. Oleh itu, kadar purata kepelbagaian (kepupusan spesiasi; r = 0.08 kejadian setiap juta tahun) adalah sama untuk kedua-dua keturunan spesies dengan komunikasi akustik dan untuk keturunan tanpa kemahiran ini. Oleh itu, boleh diandaikan bahawa kehadiran/ketiadaan komunikasi akustik hampir tidak memberi kesan ke atas kelaziman spesies tertentu atau pada peristiwa yang berkaitan dengan pembentukan atau kepupusannya.

Mu-mu, woof-woof, quack-quack: evolusi komunikasi akustik
Imej #1: Garis masa evolusi komunikasi akustik antara pelbagai tetrapod.

Para saintis mencadangkan bahawa komunikasi akustik mungkin berkembang secara bebas dalam setiap kumpulan tetrapod utama, tetapi asal-usulnya adalah purba dalam banyak klad utama (~100-200 juta tahun yang lalu).

Sebagai contoh, komunikasi akustik berkembang agak awal dalam filogeni perintah Amfibia Tanpa Ekor (anura), tetapi tidak hadir sama sekali dalam kumpulan saudara kepada semua katak hidup lain dari klad yang mengandungi keluarga Ascaphidae (katak berekor) dan Leiopelmatidae (lyopelmas).

Fakta menarik:
Mu-mu, woof-woof, quack-quack: evolusi komunikasi akustik
Liopelms adalah endemik di New Zealand dan dianggap sebagai katak paling lama hidup - jantan hidup sehingga 37 tahun, dan betina sehingga 35 tahun.

Dalam mamalia, seperti katak, komunikasi akustik timbul kira-kira 200 juta tahun yang lalu. Sesetengah spesies telah kehilangan kemahiran ini semasa evolusi, bagaimanapun, sebahagian besar telah membawanya ke hari ini. Pengecualian boleh dianggap burung, yang, nampaknya, adalah satu-satunya yang tidak berpisah dengan komunikasi akustik sepanjang tempoh evolusi.

Didapati bahawa komunikasi akustik terdapat pada kedua-dua nenek moyang burung hidup yang paling baru dan nenek moyang paling purba bagi buaya hidup. Setiap nenek moyang ini berumur kira-kira 100 juta tahun. Ia boleh diandaikan bahawa sambungan akustik juga terdapat dalam nenek moyang bersama kedua-dua klad ini, iaitu, 250 juta tahun yang lalu.

Fakta menarik:


Sesetengah spesies haiwan seperti tokek mampu mengeluarkan bunyi yang paling tidak dijangka untuk cicak - menyalak, klik, kicauan, dsb.

Dalam squamates, komunikasi akustik agak jarang berlaku, yang mungkin disebabkan oleh kejadian yang lebih fokus secara sempit secara eksklusif pada makhluk malam seperti tokek (Gekkota). Perubahan evolusi yang agak baru-baru ini telah membawa kepada kemunculan komunikasi akustik dalam beberapa spesies salamander dan penyu yang diasingkan secara filogenetik.

Untuk melihat lebih terperinci tentang nuansa kajian, saya cadangkan untuk melihat saintis melaporkan ΠΈ Bahan tambahan kepada dia.

Epilog

Merumuskan semua keputusan yang diterangkan di atas, kita boleh mengatakan dengan keyakinan yang hampir lengkap bahawa perkembangan komunikasi akustik dalam satu cara atau yang lain berkaitan dengan gaya hidup malam. Ini mengesahkan teori tentang pengaruh ekologi (persekitaran) terhadap ciri evolusi spesies. Walau bagaimanapun, kehadiran komunikasi akustik hampir tidak mempunyai kesan ke atas kepelbagaian spesies dalam skala masa yang besar.

Penyelidik juga mendapati bahawa komunikasi bunyi muncul kira-kira 100-200 juta tahun yang lalu, dan beberapa spesies tetrapod membawa keupayaan ini sepanjang masa ini dengan hampir tiada perubahan.

Perlu diingat bahawa kehadiran komunikasi akustik untuk makhluk malam, walaupun ia adalah kelebihan yang jelas, tidak mempunyai kesan negatif terhadap peralihan kepada gaya hidup siang hari. Fakta mudah ini disahkan oleh fakta bahawa banyak spesies yang sebelum ini nokturnal, setelah beralih kepada gaya hidup diurnal, tidak kehilangan keupayaan ini.

Menurut kajian ini, komunikasi menggunakan bunyi boleh dipanggil sifat evolusi yang paling stabil. Sebaik sahaja keupayaan ini muncul, ia hampir tidak pernah hilang sepanjang evolusi, yang tidak berlaku dengan jenis isyarat lain, seperti warna terang atau bentuk badan yang luar biasa, bulu atau bulu.

Para penyelidik mengatakan analisis mereka tentang hubungan antara komunikasi akustik dan alam sekitar mungkin digunakan untuk ciri evolusi yang lain. Sebelum ini difikirkan bahawa pengaruh ekologi terhadap kaedah transduksi isyarat terhad kepada perbezaan antara spesies yang berkait rapat. Walau bagaimanapun, berdasarkan kerja yang diterangkan di atas, boleh dinyatakan dengan yakin bahawa jenis asas penghantaran isyarat juga berubah mengikut perubahan dalam persekitaran haiwan.

Jumaat luar atas:


Satu demonstrasi hebat kepelbagaian bunyi yang luar biasa yang dihasilkan oleh spesies burung yang berbeza.

Luar atas 2.0:


Kadangkala haiwan mengeluarkan bunyi yang sangat luar biasa dan lucu.

Terima kasih kerana membaca, kekal ingin tahu dan selamat berhujung minggu guys! πŸ™‚

Beberapa iklan πŸ™‚

Terima kasih kerana tinggal bersama kami. Adakah anda suka artikel kami? Ingin melihat kandungan yang lebih menarik? Sokong kami dengan membuat pesanan atau mengesyorkan kepada rakan, cloud VPS untuk pembangun dari $4.99, analog unik pelayan peringkat permulaan, yang kami cipta untuk anda: Keseluruhan kebenaran tentang VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 Teras) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps daripada $19 atau bagaimana untuk berkongsi pelayan? (tersedia dengan RAID1 dan RAID10, sehingga 24 teras dan sehingga 40GB DDR4).

Dell R730xd 2 kali lebih murah di pusat data Equinix Tier IV di Amsterdam? Hanya disini 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV daripada $199 di Belanda! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - daripada $99! Baca tentang Bagaimana untuk membina infrastruktur corp. kelas dengan penggunaan pelayan Dell R730xd E5-2650 v4 bernilai 9000 euro untuk satu sen?

Sumber: www.habr.com

Tambah komen