Эмбрионы многих видов используют звук для подготовки к внешнему миру
Известно, что рептилии в яйце зависят от температурных сигналов для определения пола детёныша. Теперь исследователи, опубликовавшие статью в журнале Trends in Ecology & Evolution 26 мая, утверждают, что эмбрионы многих видов животных также важным образом полагаются на акустические сигналы. Они называют это явление "акустическим программированием развития".
"Акустическое программирование развития происходит, когда звук информирует эмбрионы о среде, с которой они столкнутся после рождения, и меняет их развитие, чтобы лучше соответствовать этой среде", — говорит Милен Мариетт из Университета Дикина в Австралии.
Поскольку это недавно открытое явление, доказательства только начинают накапливаться. И всё же оно кажется довольно распространённым среди животных.
Доказательства и распространённость
- У птиц родительские позывные могут предупреждать эмбрионы о волнах жары или хищниках.
- У сверчков нимфы используют песни самцов, чтобы предсказать уровень конкуренции за партнёров.
- Эмбрионы всех групп животных, откладывающих яйца (насекомые, лягушки, рептилии, птицы), используют звук или вибрацию, чтобы определить лучшее время для вылупления.
Это говорит о том, что акустическое программирование развития, вероятно, происходит у многих видов животных и для широкого спектра условий.
Открытие у зебровых амадин
Мариетт заинтересовалась этой темой, изучая, как родители зебровых амадин общаются друг с другом для координации заботы о потомстве. Она заметила, что насиживающий в одиночестве родитель иногда издаёт странный высокий позывной.
Эксперименты с искусственной инкубацией яиц показали:
- Родители издают этот особый позывной только в сильную жару.
- Услышав его внутри яйца, птенцы меняют своё развитие, чтобы подготовиться к высокой температуре.
Как это работает?
Точный механизм неизвестен, но вероятно, звук напрямую влияет на поведение и физиологию, минуя сознательную обработку.
"Это происходит само по себе, потому что в мозге существуют прямые связи между слуховым путём и областями, контролирующими эмоции, рефлекторное обучение и выработку гормонов", — объясняет Мариетт.
Звук, воспринятый на раннем этапе жизни, может вызывать такие же спонтанные реакции и иметь долгосрочные эффекты, поскольку в это время мозг развивается и формирует связи. Последствия для физиологии и морфологии могут сохраняться на всю жизнь.
Примеры программирования:
- Сверчки: Самки, слышавшие много "сексуальных" песен, развиваются быстрее, а самцы задерживают метаморфоз, чтобы вырасти больше.
- Зебровые амадины: Эмбрионы, слышавшие "тепловые" позывные, растут меньше, чтобы снизить физиологический ущерб от жары, что в будущем позволяет им произвести больше потомства.
Выводы и значение
Звук оказывает гораздо более глубокое влияние на развитие, чем считалось ранее. Сохранение естественных звуковых ландшафтов может быть критически важно для адаптации животных, особенно в условиях быстрых изменений окружающей среды.
Лаборатория Мариетт продолжает изучать физиологические признаки у зебровых амадин, на которые могут влиять "тепловые" позывные.
"Вполне удивительно, что один только звук может подготовить детёнышей к жаре, особенно учитывая тревожные темпы изменения климата", — говорит она.