Лягушки-древесницы решают «проблему коктейльной вечеринки»
Новое исследование, опубликованное в Current Biology, показывает, что способность выделять важные сигналы из шума — «проблема коктейльной вечеринки» — основана на распознавании паттернов в фоновом шуме и их избирательном игнорировании.
Учёные задались вопросом, используют ли самки лягушек-древесниц Копа (Cope's gray treefrogs) похожую стратегию, чтобы выбрать партнёра из оглушительного хора самцов. Этот хор содержит информацию о виде и качестве особи: более быстрые и длинные крики указывают на более приспособленных самцов. «Самки должны уметь определять подходящий вид и выбирать высококачественного самца», — говорит постдок Норман Ли из Департамента экологии, эволюции и поведения (EEB).
Ли с коллегами, включая адъюнкт-профессора Марка Би, выяснили, какие особенности фонового шума хора позволяют самкам «настраиваться» на важные сигналы. Из предыдущих исследований было известно, что люди лучше слышат в шуме, когда он «скомодулирован» — то есть различные частоты в нём меняют громкость синхронно.
Учёные проверили, является ли это ключом и для лягушек:
- Сначала была создана модель уха лягушки-древесницы, чтобы понять, как вид обрабатывает фоновый хор. Анализ реальных хоров подтвердил, что они скомодулированы.
- Затем были созданы искусственные хоры-помехи: немодулированный, модулированный несинхронно и скомодулированный.
- В эксперименте самкам предлагали выбрать между криком своего вида и криком другого вида на фоне разных типов шума. Самки точнее всего выбирали правильный вид, когда шум был скомодулирован.
- В другом тесте самки выбирали между криками разной длины и частоты (симуляция выбора более приспособленного самца). И снова лучший результат был при скомодулированном фоновом шуме.
«Эта работа показывает, что шумные акустические сцены динамичны предсказуемым образом, и животные эволюционировали, чтобы использовать это и избегать ошибок в коммуникации», — говорит Марк Би.
Поскольку уши лягушек устроены иначе, чем у других позвоночных, эти открытия важны не только для понимания их размножения, но и для людей: знание этих различий может помочь в разработке лучших слуховых аппаратов и систем распознавания речи.