No mundo animal, que inclui os humanos, existem muitos métodos de transmissão de informações entre si. Esta pode ser uma dança energética, como a das aves do paraíso, indicando a prontidão do macho para procriar; pode ter uma cor brilhante, como as pererecas da Amazônia, indicando sua toxicidade; pode ser um cheiro canino que marca os limites do território. Mas o mais comum para os animais mais desenvolvidos é a comunicação acústica, ou seja, o uso de sons. Até ensinamos aos nossos filhos desde o berço quem e como dizer: uma vaca - mu-mu-mu, um cachorro - uau-uau, etc. Para nós, a comunicação verbal, isto é, acústica, é um aspecto integrante da socialização. O mesmo pode ser dito de outros representantes da fauna. Cientistas da Universidade de Hainan (China) decidiram olhar para o passado para compreender a evolução da comunicação acústica. Quão comum é a comunicação acústica entre os animais, quando ela se originou e por que se tornou o método dominante de transmissão de informações? Aprendemos sobre isso no relatório dos pesquisadores. Ir.
Base do estudo
Nesta fase de desenvolvimento evolutivo, muitos representantes da fauna integraram completamente os sinais acústicos no seu ritmo de vida. Os sons emitidos pelos animais são utilizados para atrair um parceiro (canto de pássaros, coaxar de sapos, etc.), para detectar ou desorientar o inimigo (o grito de um gaio informando ao predador que foi detectado e que a emboscada não funcionará, então é melhor que ele recue), para transmitir informações sobre a presença de alimento (as galinhas, tendo encontrado comida, emitem um som característico para atrair a atenção de seus filhotes), etc.
Um fato interessante:
Campeão masculino de bigode único (Procnias alvo) emite um chamado de acasalamento de 125 dB (motor a jato - 120-140 dB), sendo a ave mais barulhenta do planeta.
O estudo dos sinais acústicos e sua evolução vem sendo realizado há bastante tempo. Os dados obtidos com esses trabalhos contribuem para uma melhor compreensão de como as pessoas utilizam os sons e, portanto, como se formaram diferentes línguas em diferentes regiões do planeta. No entanto, tais estudos não abordaram as próprias origens da comunicação acústica como fenômeno. Uma das questões fundamentais que ninguém ainda respondeu é: por que surgiu a comunicação acústica?
Existem muitas perguntas que exigem respostas. Primeiramente, quais fatores ambientais influenciaram o surgimento e a formação desse tipo de transferência de informação? Em segundo lugar, a comunicação acústica estava relacionada com a especiação, ou seja, ajuda a espalhar a espécie e a prevenir a sua extinção? Terceiro, a presença de uma conexão acústica é evolutivamente estável uma vez desenvolvida? E, finalmente, a comunicação acústica evoluiu paralelamente em diferentes grupos de animais ou tem um ancestral comum para todas as criaturas?
As respostas a estas questões, segundo os próprios cientistas, são importantes não só para a compreensão da comunicação acústica como tal, mas também para a compreensão da evolução e das mudanças comportamentais nos animais. Por exemplo, existe uma teoria de que o habitat influencia fortemente a seleção sexual e a comunicação em algumas espécies animais. É difícil dizer se esta teoria é aplicável à geração de sinais, mas é bem possível. Os cientistas lembram também que Darwin disse que os sinais sonoros desempenham um papel importante na formação de pares em algumas espécies. Os sinais acústicos, portanto, influenciam a especiação.
Neste trabalho, os investigadores decidiram considerar a evolução dos sinais sonoros nos tetrápodes, utilizando uma abordagem filogenética (identificando a relação entre diferentes espécies). A ênfase principal está na origem da conexão acústica, e não na sua forma ou função. O estudo utilizou dados de 1799 espécies diferentes, e também levou em consideração o fator comportamento diurno (espécies com atividade diurna e noturna). Além disso, foi estudada a relação entre a comunicação acústica e o grau de diversificação das espécies, ou seja, sua prevalência, através de um modelo de especiação-extinção. O conservadorismo filogenético na presença de relações acústicas entre espécies também foi testado.
Resultados do estudo
Entre os tetrápodes, a maioria dos anfíbios, mamíferos, aves e crocodilianos possuem comunicação acústica, enquanto a maioria dos escamatos e tartarugas não. Entre os anfíbios, este tipo de transferência de informação não está presente nas cecílias (Cecília), mas está presente em algumas espécies de salamandras e na maioria dos sapos (em 39 das 41 espécies consideradas). Além disso, a comunicação acústica está ausente nas cobras e em todas as famílias de lagartos, exceto duas - Gekkonidae (lagartixa), Phylodactylidae. Na ordem das tartarugas, apenas 2 em cada 14 famílias possuem comunicação acústica. É bastante esperado que entre as 173 espécies de aves consideradas, todas tivessem ligação acústica. 120 das 125 famílias de mamíferos também apresentaram essa característica.
Um fato interessante:
As salamandras têm uma regeneração incrível e são capazes de fazer crescer não apenas a cauda, mas também as patas; as salamandras, ao contrário de muitos de seus parentes, não põem ovos, mas são vivíparas; uma das maiores salamandras, a salamandra gigante japonesa, pesa 35 kg.
Resumindo esses dados, podemos afirmar que a transmissão acústica da informação está presente em 69% dos tetrápodes.
Tabela nº 1: percentual de proprietários de transmissão acústica de informações entre as espécies de tetrápodes consideradas.
Estabelecida a distribuição aproximada da comunicação acústica entre as espécies, foi necessário compreender a relação entre esta habilidade e o comportamento dos animais (noturnos ou diurnos).
Entre vários modelos que descrevem esta relação para cada espécie, foi selecionado um modelo que era adequado para uma descrição média da relação acústica-comportamento para todas as espécies. Este modelo (Tabela nº 2) mostra todos os possíveis prós e contras de tal habilidade para ambos os tipos de comportamento animal.
Tabela nº 2: análise da relação entre comunicação acústica e comportamento animal (diurno/noturno).
Estabeleceu-se uma clara dependência da comunicação acústica com o comportamento, bem como uma interdependência equilibrada. No entanto, curiosamente, nenhuma relação inversa foi encontrada – comportamento com acoplamento acústico.
A análise filogenética mostrou uma estreita ligação entre acústica e estilo de vida noturno (Tabela nº 3).
Tabela nº 3: análise filogenética da relação entre comunicação acústica e estilo de vida diurno/noturno.
A análise dos dados também mostrou que a presença de conectividade acústica não teve efeito na taxa de diversificação na filogenia dos tetrápodes. Assim, as taxas médias de diversificação (especiação-extinção; r = 0.08 eventos por milhão de anos) foram as mesmas para ambas as linhagens de espécies com comunicação acústica e para linhagens sem esta habilidade. Portanto, pode-se supor que a presença/ausência de comunicação acústica praticamente não teve efeito na prevalência de uma determinada espécie ou nos eventos associados à sua formação ou extinção.
Imagem nº 1: Linha do tempo da evolução da comunicação acústica entre vários tetrápodes.
Os cientistas sugerem que a comunicação acústica provavelmente evoluiu de forma independente em cada grupo principal de tetrápodes, mas suas origens eram antigas em muitos clados principais (~100-200 milhões de anos atrás).
Por exemplo, a comunicação acústica desenvolveu-se bastante cedo na filogenia da ordem Anfíbios Sem Cauda (Anura), mas está completamente ausente do grupo irmão de todos os outros sapos vivos do clado que contém as famílias Ascaphidae (rãs de cauda) e Leiopelmatidae (liopelmas).
Um fato interessante:
Liopelms são endêmicos da Nova Zelândia e são considerados os sapos de vida mais longa - os machos vivem até 37 anos e as fêmeas até 35 anos.
Nos mamíferos, como nas rãs, a comunicação acústica surgiu há aproximadamente 200 milhões de anos. Algumas espécies perderam essa habilidade durante a evolução, porém, a grande maioria a carregou até os dias atuais. Uma exceção podem ser consideradas as aves, que, aparentemente, são as únicas que não se separaram da comunicação acústica ao longo de todo o período de evolução.
Verificou-se que a comunicação acústica estava presente tanto no ancestral mais recente das aves vivas quanto no ancestral mais antigo dos crocodilos vivos. Cada um desses ancestrais tem cerca de 100 milhões de anos. Pode-se supor que a ligação acústica também esteve presente no ancestral comum desses dois clados, ou seja, há 250 milhões de anos.
Um fato interessante:
Algumas espécies de animais parecidos com lagartixas são capazes de emitir os sons mais inesperados para um lagarto - latir, clicar, chilrear, etc.
Nos escamatos, a comunicação acústica é bastante rara, o que pode ser devido a uma ocorrência mais focada exclusivamente em criaturas noturnas como as lagartixas (Gekkota). Mudanças evolutivas relativamente recentes levaram ao surgimento da comunicação acústica em algumas espécies filogeneticamente isoladas de salamandras e tartarugas.
Para uma visão mais detalhada das nuances do estudo, recomendo dar uma olhada em и para ele.
Epílogo
Resumindo todos os resultados descritos acima, podemos afirmar com quase total confiança que o desenvolvimento da comunicação acústica está de uma forma ou de outra ligado ao estilo de vida noturno. Isso confirma a teoria sobre a influência da ecologia (meio ambiente) nas características evolutivas das espécies. No entanto, a presença de comunicação acústica praticamente não tem efeito na diversificação de espécies numa grande escala de tempo.
Os pesquisadores também descobriram que a comunicação sonora apareceu há cerca de 100-200 milhões de anos, e algumas espécies de tetrápodes carregaram essa habilidade durante todo esse tempo praticamente sem alterações.
Vale ressaltar que a presença de comunicação acústica para criaturas noturnas, embora seja uma clara vantagem, não impacta negativamente na transição para o estilo de vida diurno. Este simples fato é confirmado pelo fato de que muitas espécies anteriormente noturnas, tendo mudado para um estilo de vida diurno, não perderam essa habilidade.
De acordo com este estudo, a comunicação por meio de sons pode ser considerada a característica evolutiva mais estável. Uma vez que esta capacidade tenha surgido, quase nunca desapareceu ao longo da evolução, o que não é o caso de outros tipos de sinalização, tais como cores brilhantes ou formas corporais, plumagem ou pêlo incomuns.
Os investigadores dizem que a sua análise da relação entre a comunicação acústica e o ambiente pode aplicar-se a outras características evolutivas. Anteriormente, pensava-se que a influência da ecologia nos métodos de transdução de sinal estava limitada às diferenças entre espécies intimamente relacionadas. No entanto, com base no trabalho descrito acima, pode-se afirmar com segurança que os tipos fundamentais de transmissão de sinal também mudam de acordo com as mudanças no ambiente do animal.
Sexta-feira off-top:
Uma grande demonstração da incrível variedade de sons que diferentes espécies de pássaros emitem.
Fora do topo 2.0:
Às vezes, os animais emitem sons muito incomuns e engraçados.
Obrigado pela leitura, fiquem curiosos e tenham um ótimo final de semana pessoal! 🙂
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Fonte: habr.com