• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13.10.2024
Андрей Папиш
2
6 465

Биологи выяснили, когда мог возникнуть универсальный ритм общения животных

4.5

Европейские исследователи решили выяснить историю ритма акустических сигналов у различных животных, поскольку существовало несколько гипотез, объясняющих эту эволюцию. Специалисты изучили ритмы почти сотни видов и нашли у них общий оптимальный диапазон частот. Дополнительный анализ позволил им предположить, насколько давно эволюция привела животных к этому оптимальному диапазону.

Кадр из фильма «Бэйб: Поросёнок в городе»
Кадр из фильма «Бэйб: Поросёнок в городе», 1998 / © Universal Pictures.

Человеческое общение состоит преимущественно из звуковых сигналов, которые за сотни лет развития культуры усложнились и превратились в языки. Мяуканье, гавканье, ржание, мычание домашних животных — такой же способ коммуникации, только более простой. Акустические сигналы хорошо развиты у птиц, а у певчих представителей крайне разнообразны и, как показало исследование 2017 года, передаются как наследственно, так и через обучение.

Изучение различных звуковых сообщений животных — а их функционал включает предупреждения, крики о помощи, призывы к спариваю или игре, смех и много чего еще — сосредоточено не только на содержании, но и на его физических характеристиках. Звуковой спектр, темп и ритм сигналов крайне важны для качественной коммуникации. Высокий голос, например, вызывает быструю реакцию, а более частые возгласы ассоциируются с возбуждением.

Ритм при этом остается малоизученным аспектом коммуникации. По крайней мере, его происхождение и эволюция. Группа биологов из Швейцарии, Италии и Франции решили исследовать этот вопрос и проверили несколько гипотез с помощью оценки ритма и акустической последовательности в сигналах птиц, млекопитающих, насекомых, рептилий, земноводных и рыб. Затем специалисты попытались построить наиболее правдоподобные сценарии эволюции ритма у разных животных. Препринт научной работы опубликован на сайте bioRxiv.

Всего выборка состояла из 98 видов: 58 птиц, 28 млекопитающих, по четыре земноводных и насекомых таксонов и по одному представителю рыб и рептилий. Биологи оценивали, может ли уровень социальности вида, строение жевательных мышц, вес животного, регулирующий метаболизм частоту сердечных сокращений и дыхания, а также наследственные особенности — объяснить различные ритмы акустических коммуникаций.

Моделирование показало, что вес, жевательные мышцы и среда обитания влияют на ритм звуковых сигналов животного в меньшей степени. Уровень социального устройства тоже оказался не таким важным, хотя, согласно этой гипотезе, сложные социальные отношения предполагают сложный вокальный репертуар.

Филогенетическое моделирование. A) Вес стекинга моделей распределения процесс Орнштейна-Уленбека (OU) и броуновского движения (BM). B) Постреляционное распределение ритма в модели распределения OU. c) Постреляционное распределение масштаба процесса дрейфа. d) Постреляционное распределение силы отбора. e) Постреляционное распределение филогенетического периода полураспада. f) Визуализация реконструированных медианных постреляционных значений с помощью консенсусного дерева максимальной достоверности кладов / © bioRxiv, Theophane Piette et al.

Затем исследователи заметили, что диапазон ритма всех животных в выборке охватывает нижние частоты в диапазоне 1-4 герц с медианным значением 2,9 герц. Случайно ли возник этот диапазон или развитие ритма следовало оптимальным значениям? Биологи подобрали модель броуновского движения (насколько развитие было случайным) и модель процесса Орнштейна — Уленбека, которая со временем показывает возврат к среднему значению.

Наиболее точно эволюцию ритма предсказал процесс Орнштейна — Уленбека, то есть в истории развития существует давление в сторону оптимизации ритма. Иными словами, виды, отклонившиеся от диапазона 1-4 герц, быстро к нему возвращались. Это подтверждает гипотезу одного оптимального ритма акустических сигналов.

Причем он широко распространен как у млекопитающих, так и у птиц. Это натолкнуло авторов статьи на мысль, что у последнего общего предка этих классов, жившего около 300 миллионов лет назад, тоже был оптимальный ритм звуковых сигналов. А наличие ритма у рыб и рептилий может еще дальше отодвинуть его возникновение.

Биологи также предположили, что сохранение одного диапазона низких частот позволяет разным сосуществующим видам коммуницировать по общему каналу. Например, сообщать об опасности или подслушивать, что в перспективе может дать эволюционное преимущество животным, улавливающим сигналы соседей.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 20:38
Редакция Naked Science

В 2024 году европейские страны активно наращивали импорт газа из России и в первом квартале 2025-го продолжали поддерживать высокий уровень его потребления. Это произошло, несмотря на запланированный отказ от такого импорта из нашей страны. Все это в комплексе побудило европейские власти отказаться и от будущего запрета на ввоз газа из России.

Позавчера, 20:59
Татьяна

Большинство экзопланет обнаруживают на короткопериодичных орбитах, в том числе из класса суперземель. Эти тела по размеру занимают промежуточное положение между Землей и Нептуном. А вот газовые и ледяные гиганты располагаются, как правило, на далеких орбитах. Есть ли там место менее крупным планетам, не вполне ясно. Ученые решили оценить количество суперземель на юпитерианских расстояниях от звезды с помощью метода микролинзирования.

Позавчера, 08:26
Полина Меньшова

Израильские исследователи обнаружили, что просодия — характеристики речи вроде интонации, темпа, ритма — напоминает отдельную систему знаков. Благодаря этому ее свойству, вероятно, получится создать искусственный интеллект, который будет «понимать» язык без слов.

20 апреля
Полина Меньшова

Распространено мнение, что, чем чаще пара занимается сексом, тем сильнее каждый из партнеров доволен отношениями. Международная команда исследователей проверила этот тезис.

23 апреля
Березин Александр

Западные колонии финикийцев включали сильнейшую морскую державу древнего Средиземноморья — Карфаген. Его жители использовали финикийский язык и поклонялись соответствующим богам. Теперь генетики заявили, что практически все эти люди — не потомки финикийских колонистов. Происхождение их в связи с этим довольно загадочно.

Позавчера, 18:05
Игорь Байдов

В лесах Демократической Республики Конго, где живут бонобо, царит особенный порядок. Власть там принадлежит самкам, а не крупным и сильным самцам. Ученые три десятилетия наблюдали за этими человекообразными обезьянами, чтобы понять, как слабые физически самки становятся лидерами.

8 апреля
Березин Александр

До 13 тысяч лет назад в Северной Америке жил вид, который ученые до недавнего времени считали волком. Компания Colossal Biosciences объявила о возрождении этого вымершего вида, но биологические детали ставят ее заявление под серьезное сомнение.

2 апреля
Березин Александр

Известный американский отраслевой обозреватель Эрик Бергер взял интервью у экипажа космического корабля Boeing, из-за технических проблем которого два астронавта задержались на орбите на девять месяцев вместо одной недели. Детали, которые они озвучили, указывают на серьезные проблемы Starliner, о которых ранее умалчивали. Люди провели немало времени при глубоко нештатной температуре. При слегка другом сценарии миссии экипаж корабля мог погибнуть. Официальные заявления NASA и Boeing сразу после июньского полета к МКС, судя по интервью, были заведомо неправдивыми.

16 апреля
Андрей

Многие знают, как популярны сувениры из окаменелостей — зубы древних акул или полированные панцири аммонитов. Но чем реже встречаются такие артефакты, тем они ценнее, то есть на них можно много заработать. И это проблема для палеонтологов. Американский специалист по тираннозаврам оценил ущерб, который нанесла коммерческая добыча костей T. rex и подсчитал среднюю цену таких образцов. Оказалось, больше половины найденных тирексов находится в частных руках, а значит, для науки они недоступны или ненадежны.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария
-
0
+
Хотел бы я посмотреть на животных, общающихся звуками в гигагерцовом диапазоне. Исправьте ошибку, пожалуйста
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно