Как колибри издают трепещущие звуки во время ухаживания
Самцы некоторых видов колибри генерируют громкие звуки своими хвостовыми перьями во время ухаживания за самками. Исследование, опубликованное 9 сентября 2011 года в журнале Science Кристофером Кларком из Йельского университета, впервые выявило причину этих звуков: поток воздуха, обтекающий хвостовые перья самца, заставляет их трепетать и тем самым генерировать звуки.
Механизм звукообразования
- Звуки производятся только во время сложных брачных ритуалов.
- Самец взлетает на высоту 5–40 метров, а затем стремительно пикирует мимо сидящей самки.
- В нижней точке пике он быстро расправляет, а затем складывает хвостовые перья, что подвергает их воздействию воздуха и вызывает трепетание.
Особенности звука
- У каждого вида колибри свой характерный звук. Он определяется тем, взаимодействуют ли и как частоты трепетания разных перьев между собой и сливаются ли они.
- Соседние перья могут вызывать трепетание друг друга, подобно камертонам. Такое взаимодействие делает звук примерно на 12 децибел громче, чем если бы перья трепетали независимо.
- Тон звука также зависит от того, трепещут ли соседние перья на одной частоте или на разных.
- На тон влияют размер, форма, масса и жёсткость перьев.
Скорость и громкость
Во время брачного пике самцы колибри превышают обычные скорости полёта, достигая возможного максимума. Чем быстрее пике, тем громче становятся звуки трепетания.
Эволюционные гипотезы
Кларк предлагает две возможные причины эволюции этой способности:
- Громкость как показатель приспособленности: Самки могут выбирать лучших летунов, используя громкость звука перьев как косвенный показатель их мастерства. Более громкие самцы получают преимущество.
- Звук как побочный продукт: Звук мог развиться попутно со способностью к полёту, не неся изначально конкретной функции (как звук шагов при ходьбе). Однако если самки предпочитают более громких самцов по иным причинам, это всё равно даёт им селективное преимущество.
Методы и значение
Кларк анализировал звуки с помощью Сканирующего лазерного доплеровского виброметра и высокоскоростной видеосъёмки в аэродинамической трубе. Исследование показывает, что разнообразие структур перьев у этих колибри может быть результатом полового отбора, а сигнализация во время ухаживания осуществляется аэродинамическим, а не вокальным путём.