Vo svete zvierat, kam patria aj ľudia, existuje veľa spôsobov vzájomného prenosu informácií. Môže to byť energický tanec, ako tanec rajských vtákov, čo naznačuje pripravenosť samca na plodenie; môže to byť jasná farba, ako rosničky v Amazónii, čo naznačuje ich jedovatosť; môže to byť vôňa podobná psovi, ktorá označuje hranice územia. Ale najbežnejšou vecou pre väčšinu vyvinutých zvierat je akustická komunikácia, teda používanie zvukov. Dokonca už od kolísky učíme naše deti, kto a ako sa povie: kravička – mu-mu-mu, pes – fuj-fuj atď. Neodmysliteľnou súčasťou socializácie je pre nás verbálna, teda akustická komunikácia. To isté možno povedať o ďalších predstaviteľoch fauny. Vedci z univerzity Hainan (Čína) sa rozhodli pozrieť do minulosti, aby pochopili vývoj akustickej komunikácie. Aká častá je akustická komunikácia medzi zvieratami, kedy vznikla a prečo sa stala dominantnou metódou prenosu informácií? Dozvedáme sa o tom zo správy výskumníkov. Choď.
Výskumný základ
V tomto štádiu evolučného vývoja mnohí predstavitelia fauny úplne integrovali akustické signály do svojho životného rytmu. Zvuky vydávané zvieratami sa používajú na prilákanie partnera (spev vtákov, kvákanie ropuchy a pod.), na odhalenie alebo dezorientáciu nepriateľa (výkrik sojky, ktorý informuje dravca, že bol detekovaný a prepad nebude fungovať, takže je pre neho lepšie ustúpiť), sprostredkovať informácie o prítomnosti potravy (sliepky, ktoré našli potravu, vydávajú charakteristický zvuk, aby upútali pozornosť svojich potomkov) atď.
Zaujímavý fakt:
Mužský zvonár s jedným fúzom (Procnias albus) vydáva párenie 125 dB (prúdový motor - 120-140 dB), je najhlasnejším vtákom na planéte.
Štúdium akustických signálov a ich vývoj sa vykonáva už pomerne dlho. Údaje získané z takejto práce prispievajú k lepšiemu pochopeniu toho, ako ľudia používajú zvuky, a teda aj to, ako sa v rôznych regiónoch planéty vytvorili rôzne jazyky. Takéto štúdie sa však nezaoberali samotným pôvodom akustickej komunikácie ako fenoménu. Jedna zo zásadných otázok, na ktorú zatiaľ nikto neodpovedal, je: prečo vznikla akustická komunikácia?
Existuje veľa otázok, ktoré si vyžadujú odpovede. Po prvé, aké environmentálne faktory ovplyvnili vznik a formovanie tohto typu prenosu informácií? Po druhé, akustická komunikácia súvisela so speciáciou, t.j. pomáha šíriť druh a zabrániť jeho vyhynutiu? Po tretie, je prítomnosť akustického spojenia evolučne stabilná, keď sa rozvinie? A nakoniec, vyvíjala sa akustická komunikácia v rôznych skupinách zvierat paralelne, alebo má spoločného predka pre všetky tvory?
Odpovede na tieto otázky sú podľa samotných vedcov dôležité nielen pre pochopenie akustickej komunikácie ako takej, ale aj pre pochopenie evolúcie a zmien správania zvierat. Existuje napríklad teória, že biotop silne ovplyvňuje sexuálny výber a komunikáciu u niektorých živočíšnych druhov. Je ťažké povedať, či je táto teória použiteľná na generovanie signálu, ale je to celkom možné. Vedci tiež pripomínajú, že Darwin povedal, že zvukové signály hrajú u niektorých druhov dôležitú úlohu pri vytváraní párov. Akustické signály teda ovplyvňujú špeciáciu.
V tejto práci sa vedci rozhodli zvážiť vývoj zvukových signálov u tetrapodov pomocou fylogenetického prístupu (identifikujúceho vzťah medzi rôznymi druhmi). Hlavný dôraz sa kladie skôr na pôvod akustického spojenia ako na jeho formu alebo funkciu. Štúdia použila údaje od 1799 XNUMX rôznych druhov a zohľadnila aj faktor denného správania (druhy s dennou a nočnou aktivitou). Okrem toho sa skúmal vzťah medzi akustickou komunikáciou a stupňom druhovej diverzifikácie, t.j. ich prevalenciu prostredníctvom modelu speciace-vymierania. Testoval sa aj fylogenetický konzervativizmus v prítomnosti akustických vzťahov medzi druhmi.
Výsledky štúdie
Medzi tetrapodmi má väčšina obojživelníkov, cicavcov, vtákov a krokodílov akustickú komunikáciu, zatiaľ čo väčšina šupákov a korytnačiek nie. Medzi obojživelníkmi tento typ prenosu informácií nie je prítomný u céciálov (Caecilian), ale je prítomný v niektorých druhoch mlokov a vo väčšine žiab (v 39 zo 41 uvažovaných druhov). Akustická komunikácia tiež chýba u hadov a vo všetkých rodinách jašteríc, okrem dvoch - Gekkonidae (gecko), Phyllodactylidae. V poradí korytnačiek majú akustickú komunikáciu len 2 zo 14 rodín. Dá sa celkom očakávať, že spomedzi 173 uvažovaných druhov vtákov mali všetky akustické spojenie. Túto vlastnosť vykazovalo aj 120 zo 125 rodín cicavcov.
Zaujímavý fakt:
Mloky majú úžasnú regeneráciu a dokážu dorásť nielen chvost, ale aj labky; mloky, na rozdiel od mnohých ich príbuzných, nekladú vajíčka, ale sú živorodé; jeden z najväčších mlokov, salamander japonský, váži 35 kg.
Zhrnutím týchto údajov môžeme povedať, že akustický prenos informácií je prítomný u 69 % tetrapodov.
Tabuľka č.1: percento vlastníkov akustického prenosu informácií medzi uvažovanými druhmi tetrapodov.
Po stanovení približnej distribúcie akustickej komunikácie medzi druhmi bolo potrebné pochopiť vzťah medzi touto zručnosťou a správaním zvierat (nočným alebo denným).
Spomedzi niekoľkých modelov popisujúcich tento vzťah pre každý druh bol vybraný model, ktorý bol vhodný na priemerný popis vzťahu akustika-správanie pre všetky druhy. Tento model (tabuľka č. 2) ukazuje všetky možné klady a zápory takejto zručnosti pre oba typy správania zvierat.
Tabuľka č. 2: Analýza vzťahu medzi akustickou komunikáciou a správaním zvierat (deň / noc).
Bola stanovená jasná závislosť akustickej komunikácie od správania, ako aj vyvážená vzájomná závislosť. Prekvapivo sa však nenašiel žiadny inverzný vzťah - správanie s akustickou väzbou.
Fylogenetická analýza ukázala úzku súvislosť medzi akustikou a nočným životným štýlom (tabuľka č. 3).
Tabuľka č. 3: Fylogenetická analýza vzťahu medzi akustickou komunikáciou a denným / nočným životným štýlom.
Analýza údajov tiež ukázala, že prítomnosť akustickej konektivity nemala žiadny vplyv na rýchlosť diverzifikácie vo fylogenéze tetrapodov. Priemerná miera diverzifikácie (špeciácia-zánik; r = 0.08 udalosti na milión rokov) bola teda rovnaká pre obe línie druhov s akustickou komunikáciou a pre línie bez tejto zručnosti. Preto sa dá predpokladať, že prítomnosť/neprítomnosť akustickej komunikácie nemala prakticky žiadny vplyv na prevalenciu konkrétneho druhu ani na udalosti spojené s jeho vznikom či zánikom.
Obrázok č. 1: Časová os vývoja akustickej komunikácie medzi rôznymi tetrapodmi.
Vedci naznačujú, že akustická komunikácia sa pravdepodobne vyvinula nezávisle v každej hlavnej skupine tetrapodov, ale jej počiatky boli staré v mnohých veľkých kladoch (pred 100 až 200 miliónmi rokov).
Napríklad akustická komunikácia sa vyvinula pomerne skoro vo fylogenéze radu bezchvostých obojživelníkov (anura), ale úplne chýba v sesterskej skupine pre všetky ostatné živé žaby z kladu obsahujúceho rodiny Ascaphidae (chvostové žaby) a Leiopelmatidae (lyopelmas).
Zaujímavý fakt:
Liopelmy sú endemické na Novom Zélande a sú považované za najdlhšie žijúce žaby - samce sa dožívajú až 37 rokov a samice až 35 rokov.
U cicavcov, ako sú žaby, vznikla akustická komunikácia približne pred 200 miliónmi rokov. Niektoré druhy túto zručnosť počas evolúcie stratili, no drvivá väčšina si ju preniesla až do súčasnosti. Výnimku možno považovať za vtáky, ktoré sa zjavne ako jediné nerozlúčili s akustickou komunikáciou počas celého obdobia evolúcie.
Zistilo sa, že akustická komunikácia bola prítomná tak u najnovšieho predka živých vtákov, ako aj u najstarších predkov žijúcich krokodílov. Každý z týchto predkov má približne 100 miliónov rokov. Dá sa predpokladať, že akustické spojenie bolo prítomné aj u spoločného predka týchto dvoch kladov, teda pred 250 miliónmi rokov.
Zaujímavý fakt:
Niektoré druhy zvierat podobných gekonom sú schopné vydávať pre jašterice tie najneočakávanejšie zvuky - štekanie, klikanie, cvrlikanie atď.
U šupináčov je akustická komunikácia pomerne zriedkavá, čo môže byť spôsobené užšie zameraným výskytom výlučne u nočných tvorov ako sú gekoni (Gekkota). Pomerne nedávne evolučné zmeny viedli k vzniku akustickej komunikácie u niektorých fylogeneticky izolovaných druhov mlokov a korytnačiek.
Pre podrobnejšie informácie o nuansách štúdie odporúčam pozrieť sa и jemu.
Epilóg
Ak zhrnieme všetky vyššie opísané výsledky, môžeme takmer s úplnou istotou povedať, že rozvoj akustickej komunikácie je tak či onak spojený s nočným životným štýlom. To potvrdzuje teóriu o vplyve ekológie (prostredia) na evolučné vlastnosti druhu. Prítomnosť akustickej komunikácie však nemá prakticky žiadny vplyv na druhovú diverzifikáciu vo veľkom časovom meradle.
Výskumníci tiež zistili, že zvuková komunikácia sa objavila asi pred 100-200 miliónmi rokov a niektoré druhy tetrapodov niesli túto schopnosť počas celej tejto doby prakticky bez zmien.
Stojí za zmienku, že prítomnosť akustickej komunikácie pre nočné tvory, aj keď je jasnou výhodou, nemá negatívny vplyv na prechod na denný životný štýl. Tento jednoduchý fakt potvrdzuje skutočnosť, že mnohé predtým nočné druhy, ktoré prešli na denný životný štýl, túto schopnosť nestratili.
Podľa tejto štúdie možno komunikáciu pomocou zvukov nazvať najstabilnejšou evolučnou črtou. Akonáhle sa táto schopnosť objavila, v priebehu evolúcie takmer nikdy nezmizla, čo nie je prípad iných typov signalizácie, ako sú svetlé farby alebo nezvyčajné tvary tela, perie alebo srsť.
Výskumníci tvrdia, že ich analýza vzťahu medzi akustickou komunikáciou a prostredím sa môže vzťahovať na iné evolučné črty. Predtým sa predpokladalo, že vplyv ekológie na metódy prenosu signálu bol obmedzený na rozdiely medzi blízko príbuznými druhmi. Na základe vyššie opísanej práce však možno s istotou konštatovať, že základné typy prenosu signálu sa tiež menia v súlade so zmenami v prostredí zvieraťa.
Piatok mimo:
Skvelá ukážka neuveriteľnej rozmanitosti zvukov, ktoré vydávajú rôzne druhy vtákov.
Off-top 2.0:
Niekedy zvieratá vydávajú veľmi nezvyčajné a zábavné zvuky.
Ďakujeme za sledovanie, buďte zvedaví a prajeme všetkým pekný víkend! 🙂
Nejaké inzeráty 🙂
Ďakujeme, že ste zostali s nami. Páčia sa vám naše články? Chcete vidieť viac zaujímavého obsahu? Podporte nás zadaním objednávky alebo odporučením priateľom, , jedinečný analóg serverov základnej úrovne, ktorý sme pre vás vymysleli: (k dispozícii s RAID1 a RAID10, až 24 jadier a až 40 GB DDR4).
Dell R730xd 2 krát lacnejší v dátovom centre Equinix Tier IV v Amsterdame? Len tu v Holandsku! Dell R420 – 2x E5-2430 2.2 GHz 6C 128 GB DDR3 2 x 960 GB SSD 1 Gb/s 100 TB – od 99 USD! Čítať o
Zdroj: hab.com