I djurvärlden, som inkluderar människor, finns det många metoder för att överföra information till varandra. Detta kan vara en energisk dans, likt paradisfåglarnas, som indikerar hanens beredskap att fortplanta sig; det kan vara en ljus färg, som lövgrodorna i Amazonas, vilket indikerar deras giftighet; det kan vara en hundliknande doft som markerar revirgränser. Men det vanligaste för de flesta utvecklade djur är akustisk kommunikation, det vill säga användningen av ljud. Vi lär till och med våra barn från vaggan vem och hur man säger: en ko - mu-mu-mu, en hund - woof-woof osv. För oss är verbal, det vill säga akustisk kommunikation, en integrerad del av socialisering. Detsamma kan sägas om andra representanter för faunan. Forskare från Hainan University (Kina) bestämde sig för att titta in i det förflutna för att förstå utvecklingen av akustisk kommunikation. Hur vanlig är akustisk kommunikation bland djur, när uppstod den och varför blev den den dominerande metoden för att överföra information? Det lär vi oss av forskarnas rapport. Gå.
Forskningsunderlag
I detta skede av evolutionär utveckling har många representanter för faunan helt integrerat akustiska signaler i sin livsrytm. Djurens ljud används för att locka till sig en partner (fåglar som sjunger, krokande paddor, etc.), för att upptäcka eller desorientera fienden (skriket från en nötskrika som informerar rovdjuret om att det har upptäckts och att bakhållet inte kommer att fungera, så det är bättre för honom att dra sig tillbaka), att förmedla information om närvaron av mat (höns, efter att ha hittat mat, göra ett karakteristiskt ljud för att locka uppmärksamheten från sin avkomma), etc.
Ett intressant faktum:
Manlig klockare med enkel morrhår (Procnias albus) avger ett parningsanrop på 125 dB (jetmotor - 120-140 dB), vilket är den mest högljudda fågeln på planeten.
Studiet av akustiska signaler och deras utveckling har pågått under ganska lång tid. Data som erhålls från sådant arbete bidrar till en bättre förståelse av hur människor använder ljud och därför hur olika språk bildades i olika regioner på planeten. Sådana studier tog dock inte upp själva ursprunget till akustisk kommunikation som ett fenomen. En av de grundläggande frågorna som ingen ännu har besvarat är: varför uppstod akustisk kommunikation?
Det finns många frågor som kräver svar. För det första, vilka miljöfaktorer påverkade uppkomsten och bildandet av denna typ av informationsöverföring? För det andra var akustisk kommunikation relaterad till artbildning, dvs. hjälper det att sprida arten och förhindra att den dör ut? För det tredje, är närvaron av en akustisk anslutning evolutionärt stabil när den väl utvecklas? Och slutligen, utvecklades akustisk kommunikation i olika grupper av djur parallellt, eller har den en gemensam förfader för alla varelser?
Svaren på dessa frågor är, enligt forskarna själva, viktiga inte bara för att förstå akustisk kommunikation som sådan, utan också för att förstå evolutionen och beteendeförändringarna hos djur. Till exempel finns det en teori om att habitat starkt påverkar sexuellt urval och kommunikation hos vissa djurarter. Det är svårt att säga om denna teori är tillämplig på signalgenerering, men det är fullt möjligt. Forskare minns också att Darwin sa att ljudsignaler spelar en viktig roll i bildandet av par hos vissa arter. Akustiska signaler påverkar därför artbildning.
I detta arbete bestämde forskarna sig för att överväga utvecklingen av ljudsignaler hos tetrapoder, med hjälp av ett fylogenetiskt tillvägagångssätt (identifiera förhållandet mellan olika arter). Huvudvikten ligger på ursprunget till den akustiska anslutningen, snarare än på dess form eller funktion. Studien använde data från 1799 XNUMX olika arter och tog även hänsyn till faktorn för dagligt beteende (arter med dag- och nattaktivitet). Dessutom har sambandet mellan akustisk kommunikation och graden av artdiversifiering studerats, d.v.s. deras utbredning, genom en speciation-extinktion-modell. Filogenetisk konservatism i närvaro av akustiska samband mellan arter testades också.
Forskningsresultat
Bland tetrapoder har de flesta amfibier, däggdjur, fåglar och krokodiler akustisk kommunikation, medan de flesta squamates och sköldpaddor inte gör det. Bland groddjur är denna typ av informationsöverföring inte närvarande hos caecilianer (Caecilian), men finns i vissa arter av salamander och i de flesta grodor (i 39 av de 41 arterna som beaktas). Dessutom saknas akustisk kommunikation i ormar och i alla familjer av ödlor, utom två - Gekkonidae (gecko), Phyllodactylidae. I ordningen sköldpaddor har endast 2 av 14 familjer akustisk kommunikation. Det är ganska väntat att bland de 173 fågelarter som räknas upp, alla hade en akustisk koppling. 120 av 125 däggdjursfamiljer visade också denna egenskap.
Ett intressant faktum:
Salamandrar har en fantastisk regenerering och kan återväxa inte bara svansen utan också tassarna; salamandrar, till skillnad från många av sina släktingar, lägger inte ägg, utan är viviparösa; en av de största salamanderna, den japanska jättesalamandern, väger 35 kg.
Genom att sammanfatta dessa data kan vi säga att akustisk överföring av information finns i 69% av tetrapoderna.
Tabell nr 1: procentandel ägare av akustisk överföring av information bland de övervägda arterna av tetrapoder.
Efter att ha fastställt den ungefärliga fördelningen av akustisk kommunikation mellan arter var det nödvändigt att förstå förhållandet mellan denna färdighet och djurens beteende (natt eller dag).
Bland flera modeller som beskriver detta förhållande för varje art valdes en modell ut som var lämplig för en genomsnittlig beskrivning av akustik-beteendesambandet för alla arter. Denna modell (tabell nr 2) visar alla möjliga för- och nackdelar med en sådan färdighet för båda typerna av djurbeteende.
Tabell nr 2: analys av sambandet mellan akustisk kommunikation och djurens beteende (dag/natt).
Ett tydligt beroende av akustisk kommunikation av beteende konstaterades, liksom ett balanserat ömsesidigt beroende. Men konstigt nog hittades inget omvänt samband - beteende med akustisk koppling.
Fylogenetisk analys visade ett nära samband mellan akustik och nattlig livsstil (tabell nr 3).
Tabell nr 3: fylogenetisk analys av sambandet mellan akustisk kommunikation och daglig/nattlig livsstil.
Dataanalys visade också att närvaron av akustisk anslutning inte hade någon effekt på graden av diversifiering i tetrapod-fylogenin. Således var den genomsnittliga diversifieringshastigheten (speciation-utrotning; r = 0.08 händelser per miljon år) desamma för båda linjerna av arter med akustisk kommunikation och för linjer utan denna färdighet. Därför kan det antas att närvaron/frånvaron av akustisk kommunikation praktiskt taget inte hade någon effekt på förekomsten av en viss art eller på händelserna i samband med dess bildande eller utrotning.
Bild #1: Tidslinje för utvecklingen av akustisk kommunikation mellan olika tetrapoder.
Forskare antyder att akustisk kommunikation troligen utvecklades oberoende i varje större tetrapodgrupp, men dess ursprung var uråldrigt i många stora klader (~100–200 miljoner år sedan).
Till exempel utvecklades akustisk kommunikation ganska tidigt i fylogenin av ordningen Tailless Amphibians (anura), men är helt frånvarande från systergruppen till alla andra levande grodor från kladden som innehåller familjerna Ascaphidae (stjärtgrodor) och Leiopelmatidae (lyopelmas).
Ett intressant faktum:
Liopelmer är endemiska för Nya Zeeland och anses vara de längsta levande grodorna - hanar lever upp till 37 år och honor upp till 35 år.
Hos däggdjur, som grodor, uppstod akustisk kommunikation för cirka 200 miljoner år sedan. Vissa arter har förlorat denna färdighet under evolutionen, men de allra flesta har fört det till idag. Ett undantag kan betraktas som fåglar, som uppenbarligen är de enda som inte har skiljts åt med akustisk kommunikation under hela evolutionen.
Man fann att akustisk kommunikation fanns i både den senaste förfadern till levande fåglar och den äldsta förfadern till levande krokodiler. Var och en av dessa förfäder är cirka 100 miljoner år gammal. Man kan anta att den akustiska kopplingen också fanns i den gemensamma förfadern till dessa två klader, det vill säga för 250 miljoner år sedan.
Ett intressant faktum:
Vissa arter av geckoliknande djur är kapabla att göra de mest oväntade ljuden för en ödla - skällande, klickande, kvittrande, etc.
I squamates är akustisk kommunikation ganska sällsynt, vilket kan bero på en mer snävt fokuserad förekomst uteslutande hos nattliga varelser som geckos (Gekkota). Relativt senaste evolutionära förändringar har lett till uppkomsten av akustisk kommunikation i vissa fylogenetiskt isolerade arter av salamander och sköldpaddor.
För en mer detaljerad titt på nyanserna i studien rekommenderar jag att ta en titt på и till honom.
Epilog
Genom att sammanfatta alla resultat som beskrivits ovan kan vi med nästan fullständig tillförsikt säga att utvecklingen av akustisk kommunikation på ett eller annat sätt är kopplad till den nattliga livsstilen. Detta bekräftar teorin om ekologins (miljöns) inverkan på artens evolutionära egenskaper. Förekomsten av akustisk kommunikation har dock praktiskt taget ingen effekt på artdiversifieringen över en stor tidsskala.
Forskare fann också att ljudkommunikation dök upp för cirka 100-200 miljoner år sedan, och vissa arter av tetrapoder bar denna förmåga under hela denna tid utan praktiskt taget några förändringar.
Det är värt att notera att närvaron av akustisk kommunikation för nattliga varelser, även om det är en klar fördel, inte har en negativ inverkan på övergången till en daglivsstil. Detta enkla faktum bekräftas av det faktum att många tidigare nattaktiva arter, som har bytt till en daglig livsstil, inte har förlorat denna förmåga.
Enligt denna studie kan kommunikation med ljud kallas den mest stabila evolutionära egenskapen. När denna förmåga väl har dykt upp har den nästan aldrig försvunnit under evolutionens gång, vilket inte är fallet med andra typer av signalering, som ljusa färger eller ovanliga kroppsformer, fjäderdräkt eller päls.
Forskarna säger att deras analys av förhållandet mellan akustisk kommunikation och miljön kan gälla andra evolutionära egenskaper. Man trodde tidigare att ekologins inflytande på signaltransduktionsmetoder var begränsad till skillnader mellan närbesläktade arter. Men baserat på det arbete som beskrivits ovan kan man med säkerhet konstatera att de grundläggande typerna av signalöverföring också förändras i enlighet med förändringar i djurets miljö.
Fredag off-top:
En fantastisk demonstration av den otroliga variationen av ljud som olika fågelarter gör.
Off-top 2.0:
Ibland gör djur väldigt ovanliga och roliga ljud.
Tack för att du läser, håll dig nyfiken och ha en trevlig helg grabbar! 🙂
Några annonser 🙂
Tack för att du stannar hos oss. Gillar du våra artiklar? Vill du se mer intressant innehåll? Stöd oss genom att lägga en beställning eller rekommendera till vänner, , en unik analog av ingångsservrar, som uppfanns av oss för dig: (tillgänglig med RAID1 och RAID10, upp till 24 kärnor och upp till 40 GB DDR4).
Dell R730xd 2 gånger billigare i Equinix Tier IV datacenter i Amsterdam? Bara här i Nederländerna! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - från $99! Läs om
Källa: will.com