În lumea animalelor, inclusiv a oamenilor, există numeroase metode de comunicare între ele. Poate fi un dans energic, ca la păsările paradisiace, care semnalează disponibilitatea masculului de a se reproduce; poate fi o colorare strălucitoare, precum la broaștele arboricole din Amazon, care indică toxicitatea lor; poate fi un miros, similar celor de la câini, care marchează limitele teritoriale. Dar cea mai obișnuită formă pentru majoritatea animalelor superioare este comunicarea acustică, adică utilizarea sunetelor. Încă de mici, ne învățăm copiii cu cine și cum se comunică: vaca — mu-mu-mu, câinele — hau-hau etc. Pentru noi, comunicarea verbală, adică acustică, este un aspect esențial al socializării. Același lucru se poate spune și despre altele dintre ființele din fauna. Oamenii de știință de la Universitatea Hainan din China au decis să călătorească în trecut pentru a înțelege evoluția comunicării acustice. Cât de răspândită este comunicarea acustică în rândul animalelor, când a luat naștere și de ce a devenit metoda dominantă de transmitere a informației? Despre aceasta vom afla din raportul cercetătorilor. Să începem.
Baza cercetării
În această etapă a evoluției, multe specii de animale au integrat complet semnalele acustice în ritmul lor de viață. Sunetele emise de animale sunt folosite pentru a atrage parteneri (cântecele păsărilor, crocotele broaștelor etc.), pentru a detecta sau a dezorienta inamicii ( țipătul unui coiot, care îi semnalează prădătorului că a fost depistat și capcana nu va funcționa, așa că ar trebui să se retragă), pentru a transmite informații despre disponibilitatea hranei (clocitoarele, care au găsit hrană, emit un sunet caracteristic pentru a atrage atenția puilor lor) etc.
Fapt interesant:
Masculul unui zornait de unică specie (Procnias albus) emite un strigăt de împerechere de 125 dB (un motor de turbină — 120-140 dB), fiind astfel cea mai tare pasăre de pe planetă.
Studiul semnalelor acustice și evoluția acestora are loc de mult timp. Datele obținute prin aceste cercetări contribuie la o înțelegere mai bună a modului în care oamenii utilizează sunetele și, prin urmare, a modului în care s-au format diferite limbi în diverse regiuni ale planetei. Cu toate acestea, aceste studii nu au abordat însăși apariția comunicării acustice ca fenomen. Una dintre întrebările fundamentale la care nimeni nu a găsit încă un răspuns este — de ce a apărut comunicarea acustică?
Există multe întrebări care cer răspunsuri. În primul rând, ce anume factori ecologici au influențat apariția și formarea acestui tip de transmitere a informației? În al doilea rând, a fost comunicarea acustică legată de speciație, adică ajută aceasta la răspândirea speciei și la prevenirea dispariției acesteia? În al treilea rând, este prezența comunicării acustice stabilă din punct de vedere evolutiv după dezvoltarea sa? Și, în cele din urmă, s-a dezvoltat comunicarea acustică în diferite grupuri de animale în paralel sau are un strămoș comun pentru toate creaturile?
Răspunsurile la aceste întrebări, în opinia oamenilor de știință, sunt importante nu doar pentru înțelegerea comunicării acustice ca atare, ci și pentru înțelegerea evoluției și schimbărilor comportamentale la animale. De exemplu, există o teorie conform căreia mediul habitat influențează semnificativ selecția sexuală și comunicarea la unele specii de animale. Aplicabilitatea acestei teorii la formarea semnalelor este încă dificil de spus, dar este cu siguranță posibilă. De asemenea, oamenii de știință amintesc că chiar și Darwin afirma că semnalele sonore joacă un rol important în formarea perechilor la unele specii. Prin urmare, semnalele acustice influențează speciația.
În această lucrare, cercetătorii au decis să examineze evoluția semnalelor sonore la animale cu patru picioare, folosind o abordare filogenetică (identificarea relațiilor între diferite specii). Accentul principal a fost pus pe originea comunicării acustice, nu pe forma sau funcțiile acesteia. Studiul a utilizat date din 1799 de specii diferite și a luat în considerare și factorul comportamental zilnic (specii cu activitate diurnă și nocturnă). În plus, a fost studiată relația dintre comunicarea acustică și gradul de diversificare a speciilor, adică răspândirea lor, prin intermediul unui model de speciere-extincție. De asemenea, a fost testat conservatismul filogenetic în cazul existenței unei comunicări acustice între specii.
Rezultatele cercetării
Printre patrupezi, majoritatea amfibienilor, mamiferelor, păsărilor și crocodilienilor au comunicare acustică, în timp ce majoritatea reptilelor și țestoaselor nu au. În rândul amfibienilor, nu există un astfel de tip de transmitere a informației la cecilii (Cecilia), dar există la unele specii de salamandre și la majoritatea brotacelor (la 39 din cele 41 de specii investigate). De asemenea, comunicarea acustică lipsește la șerpi și la toate familiile de șopârle, cu excepția a două — Gekkonidae (gecoane), Phyllodactylidae. În ordinul țestoaselor, doar 2 din 14 familii au comunicare acustică. Destul de așteptat, printre cele 173 de specii de păsări investigate, toate au avut comunicare acustică. 120 din 125 de familii de mamifere au demonstrat, de asemenea, această caracteristică.
Fapt interesant:
Salamandrele au o regenerare uimitoare și pot regenera nu doar coada, ci și labuta; spre deosebire de multe dintre rudele lor, salamandrele nu depun ouă, ci sunt vivipare; una dintre cele mai mari salamandre — salamandra gigantă japoneză — cântărește 35 kg.
Rezumând aceste date, se poate spune că transmiterea acustică a informației este prezentă la 69% dintre reprezentanții patrupezi.
Tabelul nr. 1: procentul de posesoare ale comunicării acustice în rândul speciilor de patrupezi investigated.
Stabilind răspândirea aproximativă a comunicării acustice în rândul speciilor, a fost necesar să înțelegem legătura dintre această abilitate și comportamentul animalelor (nocturne sau diurne).
Dintre mai multe modele care descriu această relație pentru fiecare specie, a fost ales un model potrivit pentru o descriere medie a relației dintre acustică și comportamentul tuturor speciilor. Acest model (tabelul nr. 2) arată toate avantajele și dezavantajele unui astfel de abilitate pentru ambele opțiuni de comportament ale animalului.
Tabelul nr. 2: analiza relației dintre comunicarea acustică și comportamentul animalului (diurn / nocturn).
A fost stabilită o dependență clară a comunicării acustice de comportament, precum și o interdependență echilibrată. Cu toate acestea, curios, nu a fost descoperită o dependență inversă — comportamentul față de comunicarea acustică.
Analiza filogenetică a arătat o strânsă legătură între acustică și stilul de viață nocturn (tabelul nr. 3).
Tabelul nr. 3: analiza filogenetică a relației dintre comunicarea acustică și stilul de viață diurn / nocturn.
Analiza datelor a arătat, de asemenea, că prezența comunicării acustice nu a influențat în niciun fel viteza de diversificare în filogenia tetradactile. Astfel, indicatorii medii de diversificare (speciaștie — dispariție; r = 0.08 evenimente pe milion de ani) au fost identici pentru liniile de specii cu comunicare acustică, cât și pentru liniile fără această abilitate. Prin urmare, se poate presupune că prezența/absența comunicării acustice nu a avut aproape niciun impact asupra răspândirii unei specii sau asupra evenimentelor legate de formarea sau dispariția sa.
Imaginea nr. 1: graficul evoluției comunicării acustice între diferite tetrapode.
Cercetătorii sugerează că comunicarea acustică s-a dezvoltat, cel mai probabil, independent în fiecare grup principal de tetrapode, dar originea sa a fost antică în multe clade majore (~ 100–200 milioane de ani în urmă).
De exemplu, comunicarea acustică s-a dezvoltat destul de devreme în filogenia ordinii amphibienilor fără coadă (Anura), dar este complet absentă în grupa soră pentru toate celelalte broaște actuale din clade care conțin familiile Ascaphidae (broaștele cu coadă) și Leiopelmatidae (leiopelmele).
Fapt interesant:
Leiopelmele sunt endemice pentru Noua Zeelandă și sunt considerate a fi longevive printre broaște — masculii trăiesc până la 37 de ani, iar femelele până la 35 de ani.
La mamifere, ca și la broaște, comunicarea acustică a apărut acum aproximativ 200 de milioane de ani. Unele specii au pierdut această abilitate de-a lungul evoluției, însă, majoritatea covârșitoare au păstrat-o până în zilele noastre. O excepție sunt păsările, care, se pare, sunt singurele care nu s-au despărțit de comunicarea acustică pe parcursul întregului proces evolutiv.
S-a stabilit că comunicarea acustică era prezentă atât la cel mai recent strămoș al păsărilor de astăzi, cât și la cel mai vechi strămoș al crocodililor de azi. Fiecare dintre acești strămoși avea în jur de 100 de milioane de ani. Se poate presupune că comunicarea acustică a fost prezentă și la strămoșul comun al acestor două grupuri, adică cu încă 250 de milioane de ani în urmă.
Fapt interesant:
Unele specii de gecoforme pot produce sunete surprinzătoare pentru o reptilă — lătrături, ciocănit, ciripiri etc.
La squamate, comunicarea acustică este destul de rară, ceea ce poate fi legat de apariția acestui fenomen în mod exclusiv la organismele nocturne, precum gecoformele (Gekkota). Schimbările evolutive relativ recente au dus la apariția comunicării acustice în anumite specii filogenetic izolate de salamandre și broaște țestoase.
Pentru o mai bună înțelegere a detaliilor studiului, vă recomand să consultați și la acesta.
Epilog
Rezumând toate rezultatele descrise mai sus, se poate afirma cu aproape toată încrederea că dezvoltarea comunicării acustice este în vreun fel legată de stilul de viață nocturn. Aceasta susține teoria despre influența ecologiei (mediu ambiental) asupra caracteristicilor evoluționare ale speciei. Cu toate acestea, prezența comunicării acustice nu are efect asupra diversificării speciei pe o scară temporală mare.
De asemenea, cercetătorii au stabilit că comunicarea sonoră a apărut acum 100-200 de milioane de ani, iar unele specii de patru picioare au menținut această abilitate de-a lungul întregului timp practic fără nicio modificare.
Merită menționat că prezența comunicării acustice pentru ființele nocturne, deși este un avantaj evident, nu are un impact negativ atunci când acestea trec la un stil de viață diurn. Acest fapt simplu este demonstrat de faptul că multe specii, care erau inițial nocturne, nu și-au pierdut această capacitate atunci când au trecut la un stil de viață diurn.
Comunicarea prin sunete, conform acestui studiu, poate fi considerată cea mai persistentă trăsătură evolutivă. Când această abilitate s-a manifestat, ea aproape că nu a dispărut pe parcursul evoluției, spre deosebire de alte tipuri de transmitere a semnalelor, precum colorile stridente sau formele neobișnuite ale corpului, penajului sau blănii.
Potrivit cercetătorilor, analiza lor a legăturii dintre comunicarea acustică și mediu poate fi aplicată și altor trăsături evolutive. S-a crezut anterior că influența ecologiei asupra metodelor de transmitere a semnalelor se limitează la diferențele dintre speciile înrudite. Totuși, pe baza lucrării descrise mai sus, se poate afirma cu certitudine că tipurile fundamentale de transmitere a semnalelor se schimbă și în funcție de modificările habitatului animalelor.
Off-topic de vineri:
O demonstrație excelentă a diversității incredibile a sunetelor emise de diferite specii de păsări.
Off-topic 2.0:
Uneori, animalele emit sunete foarte neobișnuite și amuzante.
Mulțumesc pentru atenție, rămâneți curioși și să aveți un weekend minunat, băieți! 🙂
Puțin publicitate 🙂
Mulțumim că rămâneți cu noi. Vă plac articolele noastre? Doriți să vedeți mai multe materiale interesante? Susțineți-ne, efectuând o comandă sau recomandându-ne prietenilor, , un echivalent unic pentru serverele entry-level, care a fost creat de noi pentru voi: (sunt disponibile opțiuni cu RAID1 și RAID10, până la 24 nuclee și până la 40GB DDR4).
Dell R730xd la jumătate de preț în centrul de date Equinix Tier IV din Amsterdam? Numai la noi în Olanda! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — de la 99 $! Citiți despre
Sursa: habr.com
