In de dierenwereld, waartoe ook de mens behoort, zijn er veel methoden om informatie naar elkaar over te brengen. Dit kan een energieke dans zijn, zoals die van paradijsvogels, die aangeeft dat het mannetje bereid is zich voort te planten; het kan een heldere kleur hebben, zoals de boomkikkers van de Amazone, wat hun giftigheid aangeeft; het kan een hondenachtige geur zijn die territoriumgrenzen markeert. Maar het meest voorkomende voor de meeste ontwikkelde dieren is akoestische communicatie, dat wil zeggen het gebruik van geluiden. We leren onze kinderen zelfs vanaf de wieg wie en hoe ze moeten zeggen: een koe - mu-mu-mu, een hond - inslag, enz. Voor ons is verbale, dat wil zeggen akoestische communicatie, een integraal aspect van socialisatie. Hetzelfde kan gezegd worden over andere vertegenwoordigers van de fauna. Wetenschappers van de Hainan Universiteit (China) besloten in het verleden te kijken om de evolutie van akoestische communicatie te begrijpen. Hoe gebruikelijk is akoestische communicatie tussen dieren, wanneer is deze ontstaan en waarom is het de dominante methode geworden voor het overbrengen van informatie? Dat leren we uit het rapport van de onderzoekers. Gaan.
Onderzoeksbasis
In dit stadium van de evolutionaire ontwikkeling hebben veel vertegenwoordigers van de fauna akoestische signalen volledig in hun levensritme geïntegreerd. De door dieren gemaakte geluiden worden gebruikt om een partner aan te trekken (gezang van vogels, kwakende padden, enz.), om de vijand op te sporen of te desoriënteren (de kreet van een Vlaamse gaai, die het roofdier informeert dat hij is opgemerkt en dat de hinderlaag niet zal werken, dus het is beter voor hem om zich terug te trekken), om informatie over de aanwezigheid van voedsel over te brengen (kippen, die voedsel hebben gevonden, maken een karakteristiek geluid om de aandacht van hun nakomelingen te trekken), enz.
Een interessant feit:
Mannelijke klokkenluider met enkele bakkebaard (Procnias albus) zendt een paringsroep uit van 125 dB (straalmotor - 120-140 dB), de luidste vogel ter wereld.
Het onderzoek naar akoestische signalen en hun evolutie wordt al geruime tijd uitgevoerd. De gegevens die uit dergelijk werk worden verkregen, dragen bij aan een beter begrip van hoe mensen geluiden gebruiken en dus hoe verschillende talen werden gevormd in verschillende delen van de planeet. Dergelijke onderzoeken gingen echter niet in op de oorsprong van akoestische communicatie als fenomeen. Een van de fundamentele vragen die nog niemand heeft beantwoord is: waarom is akoestische communicatie ontstaan?
Er zijn veel vragen die antwoorden vereisen. Ten eerste: welke omgevingsfactoren hebben de opkomst en vorming van dit soort informatieoverdracht beïnvloed? Ten tweede was de akoestische communicatie gerelateerd aan soortvorming, d.w.z. Helpt het de soort te verspreiden en het uitsterven ervan te voorkomen? Ten derde: is de aanwezigheid van een akoestische verbinding evolutionair stabiel zodra deze zich ontwikkelt? En ten slotte: is akoestische communicatie parallel geëvolueerd in verschillende groepen dieren, of heeft het een gemeenschappelijke voorouder voor alle wezens?
De antwoorden op deze vragen zijn volgens de wetenschappers zelf niet alleen belangrijk voor het begrijpen van akoestische communicatie als zodanig, maar ook voor het begrijpen van de evolutie en gedragsveranderingen bij dieren. Er bestaat bijvoorbeeld een theorie dat habitat de seksuele selectie en communicatie bij sommige diersoorten sterk beïnvloedt. Het is moeilijk te zeggen of deze theorie toepasbaar is op signaalgeneratie, maar het is heel goed mogelijk. Wetenschappers herinneren zich ook dat Darwin zei dat geluidssignalen een belangrijke rol spelen bij de vorming van paren bij sommige soorten. Akoestische signalen beïnvloeden dus soortvorming.
In dit werk besloten de onderzoekers de evolutie van geluidssignalen bij tetrapoden te onderzoeken, met behulp van een fylogenetische benadering (waarbij de relatie tussen verschillende soorten werd geïdentificeerd). De nadruk ligt vooral op de oorsprong van de akoestische verbinding, en niet zozeer op de vorm of functie ervan. De studie maakte gebruik van gegevens van 1799 verschillende soorten, en hield ook rekening met de factor daggedrag (soorten met dag- en nachtactiviteit). Daarnaast is de relatie tussen akoestische communicatie en de mate van soortendiversificatie onderzocht. hun prevalentie, via een speciatie-uitstervingsmodel. Fylogenetisch conservatisme in de aanwezigheid van akoestische relaties tussen soorten werd ook getest.
Onderzoeksresultaten
Onder de tetrapoden beschikken de meeste amfibieën, zoogdieren, vogels en krokodillen over akoestische communicatie, terwijl de meeste squamates en schildpadden dat niet doen. Bij amfibieën is dit soort informatieoverdracht niet aanwezig bij wormsalamanders (Caeciliaans), maar is aanwezig in sommige soorten salamanders en in de meeste kikkers (in 39 van de 41 beschouwde soorten). Ook is akoestische communicatie afwezig bij slangen en bij alle hagedissenfamilies, behalve twee - Gekkonidae (gekko), Phyllodactylidae. In de orde van schildpadden beschikken slechts 2 van de 14 gezinnen over akoestische communicatie. Er wordt verwacht dat van de 173 onderzochte vogelsoorten allemaal een akoestische verbinding bestond. 120 van de 125 zoogdierfamilies vertoonden dit kenmerk ook.
Een interessant feit:
Salamanders hebben een verbazingwekkende regeneratie en kunnen niet alleen hun staart, maar ook hun poten opnieuw laten groeien; salamanders leggen, in tegenstelling tot veel van hun familieleden, geen eieren, maar zijn levendbarend; een van de grootste salamanders, de Japanse reuzensalamander, weegt 35 kg.
Als we deze gegevens samenvatten, kunnen we zeggen dat akoestische overdracht van informatie aanwezig is bij 69% van de tetrapoden.
Tabel nr. 1: percentage eigenaren van akoestische overdracht van informatie onder de beschouwde soorten tetrapoden.
Nadat we de geschatte verdeling van akoestische communicatie tussen soorten hadden vastgesteld, was het noodzakelijk om de relatie tussen deze vaardigheid en het gedrag van dieren (nachtelijk of overdag) te begrijpen.
Uit de verschillende modellen die deze relatie voor elke soort beschrijven, werd een model geselecteerd dat geschikt was voor een gemiddelde beschrijving van de relatie tussen akoestiek en gedrag voor alle soorten. Dit model (tabel nr. 2) toont alle mogelijke voor- en nadelen van een dergelijke vaardigheid voor beide soorten diergedrag.
Tabel nr. 2: analyse van de relatie tussen akoestische communicatie en diergedrag (overdag / nacht).
Er werd een duidelijke afhankelijkheid van akoestische communicatie van gedrag vastgesteld, evenals een evenwichtige onderlinge afhankelijkheid. Vreemd genoeg werd er echter geen omgekeerd verband gevonden: gedrag bij akoestische koppeling.
Fylogenetische analyse toonde een nauw verband aan tussen akoestiek en nachtelijke levensstijl (Tabel nr. 3).
Tabel nr. 3: fylogenetische analyse van de relatie tussen akoestische communicatie en dagelijkse / nachtelijke levensstijl.
Gegevensanalyse toonde ook aan dat de aanwezigheid van akoestische connectiviteit geen effect had op de mate van diversificatie in de tetrapod-fylogenie. De gemiddelde mate van diversificatie (speciatie-uitsterving; r = 0.08 gebeurtenissen per miljoen jaar) was dus hetzelfde voor zowel soortenlijnen met akoestische communicatie als voor lijnen zonder deze vaardigheid. Daarom kan worden aangenomen dat de aan-/afwezigheid van akoestische communicatie vrijwel geen effect heeft gehad op de prevalentie van een bepaalde soort of op de gebeurtenissen die verband houden met de vorming of het uitsterven ervan.
Afbeelding #1: Tijdlijn van de evolutie van akoestische communicatie tussen verschillende tetrapoden.
Wetenschappers suggereren dat akoestische communicatie zich waarschijnlijk onafhankelijk heeft ontwikkeld in elke grote tetrapodengroep, maar dat de oorsprong ervan oud was in veel grote clades (~ 100-200 miljoen jaar geleden).
Akoestische communicatie ontwikkelde zich bijvoorbeeld al vrij vroeg in de fylogenie van de orde Tailless Amphibians (Anura), maar is volledig afwezig in de zustergroep van alle andere levende kikkers uit de clade die de families bevat Ascaphidae (staartkikkers) en Leiopelmatidae (lyopelmas).
Een interessant feit:
Liopelms zijn endemisch in Nieuw-Zeeland en worden beschouwd als de langstlevende kikkers: mannetjes worden maximaal 37 jaar oud en vrouwtjes maximaal 35 jaar.
Bij zoogdieren, zoals kikkers, ontstond akoestische communicatie ongeveer 200 miljoen jaar geleden. Sommige soorten hebben deze vaardigheid tijdens de evolutie verloren, maar de overgrote meerderheid heeft deze tot op de dag van vandaag behouden. Een uitzondering kunnen worden beschouwd als vogels, die blijkbaar de enige zijn die gedurende de hele evolutieperiode geen afstand hebben gedaan van akoestische communicatie.
Er werd ontdekt dat akoestische communicatie aanwezig was bij zowel de meest recente voorouder van levende vogels als de oudste voorouder van levende krokodillen. Elk van deze voorouders is ongeveer 100 miljoen jaar oud. Er kan worden aangenomen dat de akoestische verbinding ook aanwezig was in de gemeenschappelijke voorouder van deze twee clades, dat wil zeggen 250 miljoen jaar geleden.
Een interessant feit:
Sommige soorten gekko-achtige dieren zijn in staat de meest onverwachte geluiden voor een hagedis te maken: blaffen, klikken, tjilpen, enz.
Bij squamaten is akoestische communicatie vrij zeldzaam, wat te wijten kan zijn aan een meer specifiek gericht verschijnsel dat uitsluitend voorkomt bij nachtdieren zoals gekko's (Gekkota). Relatief recente evolutionaire veranderingen hebben geleid tot de opkomst van akoestische communicatie bij sommige fylogenetisch geïsoleerde soorten salamanders en schildpadden.
Voor een meer gedetailleerd inzicht in de nuances van het onderzoek, raad ik aan om een kijkje te nemen и naar hem.
epiloog
Als we alle hierboven beschreven resultaten samenvatten, kunnen we met bijna volledig vertrouwen zeggen dat de ontwikkeling van akoestische communicatie op de een of andere manier verband houdt met de nachtelijke levensstijl. Dit bevestigt de theorie over de invloed van ecologie (het milieu) op de evolutionaire kenmerken van de soort. De aanwezigheid van akoestische communicatie heeft echter vrijwel geen effect op de diversificatie van soorten over een grote tijdschaal.
Onderzoekers ontdekten ook dat geluidscommunicatie ongeveer 100 tot 200 miljoen jaar geleden ontstond, en dat sommige soorten tetrapoden dit vermogen gedurende deze tijd vrijwel zonder veranderingen droegen.
Het is vermeldenswaard dat de aanwezigheid van akoestische communicatie voor nachtdieren, hoewel dit een duidelijk voordeel is, geen negatieve invloed heeft op de overgang naar een levensstijl overdag. Dit simpele feit wordt bevestigd door het feit dat veel voorheen nachtelijke soorten, die zijn overgestapt op een dagelijkse levensstijl, dit vermogen niet hebben verloren.
Volgens deze studie kan communicatie met behulp van geluiden het meest stabiele evolutionaire kenmerk worden genoemd. Als dit vermogen eenmaal naar voren is gekomen, is het in de loop van de evolutie vrijwel nooit verdwenen, wat niet het geval is bij andere vormen van signalering, zoals felle kleuren of ongebruikelijke lichaamsvormen, verenkleed of vacht.
De onderzoekers zeggen dat hun analyse van de relatie tussen akoestische communicatie en de omgeving mogelijk van toepassing is op andere evolutionaire kenmerken. Eerder werd gedacht dat de invloed van de ecologie op signaaltransductiemethoden beperkt was tot verschillen tussen nauw verwante soorten. Op basis van het hierboven beschreven werk kan echter met vertrouwen worden gesteld dat de fundamentele soorten signaaloverdracht ook veranderen in overeenstemming met veranderingen in de omgeving van het dier.
Vrijdag off-top:
Een geweldige demonstratie van de ongelooflijke verscheidenheid aan geluiden die verschillende soorten vogels maken.
Off-top 2.0:
Soms maken dieren zeer ongebruikelijke en grappige geluiden.
Bedankt voor het lezen, blijf nieuwsgierig en een fijn weekend jongens! 🙂
Sommige advertenties 🙂
Bedankt dat je bij ons bent gebleven. Vind je onze artikelen leuk? Wil je meer interessante inhoud zien? Steun ons door een bestelling te plaatsen of door vrienden aan te bevelen, , een unieke analoog van servers op instapniveau, die door ons voor u is uitgevonden: (beschikbaar met RAID1 en RAID10, tot 24 cores en tot 40GB DDR4).
Dell R730xd 2x goedkoper in Equinix Tier IV datacenter in Amsterdam? Alleen hier in Nederland! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - vanaf $99! Lees over
Bron: www.habr.com