Что ухаживания лягушек могут рассказать нам о светской беседе людей

Громкие брачные крики самцов лягушек, собирающихся у водоёмов для привлечения самок, имеют сходство с общением людей в шумной обстановке, например, на вечеринке, где все пытаются перекричать друг друга.

На 167-м собрании Акустического общества Америки (5–9 мая 2014 г., Провиденс, Род-Айленд) Райан К. Тейлор из Университета Солсбери (Мэриленд) представил исследование о коммуникации лягушек с помощью роботизированной лягушки. Работа отвечает на вопросы о том, как эволюционные процессы формируют разнообразие систем коммуникации.

Самки лягушек проявляют сильные предпочтения к определённым свойствам вокализации самцов, но оставалось неясным, как они идентифицируют отдельных "крикунов" в шумном хоре.

Один из возможных ответов — самки полагаются на комбинацию акустических и визуальных сигналов.

«Хотя вокализация необходима для привлечения партнёра, раздувающийся "горловой мешок" (вокальный мешок), который демонстрируют самцы во время "пения", играет значительную роль», — пояснил Тейлор. «Самки обращают внимание на синхронность звука, который они слышат, и движения вокального мешка, которое они видят. Если эти два сигнала не совпадают во времени и пространстве, самки отвергают его».

Тейлор и коллеги обнаружили, что, изменив временну́ю последовательность нот крика и движений мешка так, чтобы движение мешка происходило между двумя нотами, они смогли восстановить привлекательность сигнала — даже несмотря на его полную неестественность.

С фундаментальной биологической точки зрения «это говорит о том, что мозг самки лягушки создаёт основу для эволюции брачных сигналов самца», — заявил Тейлор. «Если мозг самки достаточно восприимчив, чтобы сделать привлекательными неестественные сигналы, то случайные мутации в сигналах самцов могут эволюционировать. Определённые новые комбинации сигналов стали бы приемлемыми для самок, что позволило бы самцам спариваться и передавать эти черты».

Но, возможно, самый удивительный аспект исследования Тейлора — это обнаружение, что лягушки реагируют на вариации аудиовизуальных сигналов, что несколько аналогично чтению по губам людьми на шумных вечеринках.

«В шумной обстановке люди часто полагаются на чтение по губам, чтобы улучшить понимание речи», — сказал Тейлор. «Однако людей можно обмануть, изменив паттерн движения губ говорящего — это известно как "эффект Мак-Герка". Если вы воспроизведёте звук, но искусственно измените движение губ, слушатели услышат другой звук — хотя сам звук не изменился».

Это демонстрирует, что «мозг человека проводит довольно мощную интеграцию зрения и слуха для формирования нашего восприятия речи», — отметил он. «Удивительно, но лягушки с гораздо менее сложным мозгом, по-видимому, проводят аналогичный тип аудиовизуальной интеграции».

Тейлор и его коллеги надеются, что их работа с лягушками может помочь улучшить понимание того, как человеческий мозг интегрирует несколько потоков сенсорной информации для формирования связного восприятия речи.

«Тот факт, что лягушки так сильно реагируют на вариации аудиовизуальных сигналов, предполагает, что в мозге позвоночных может происходить некая фундаментальная аудиовизуальная обработка. Это означает, что лягушки могут служить модельной системой для лучшего понимания аудиовизуальной интеграции у других животных, включая человека», — сказал Тейлор.

Далее Тейлор и коллеги планируют изучить роль водных волн в системе коммуникации тунгарской лягушки. «Полная роль волн на воде в этой системе коммуникации остаётся неизвестной, поэтому мы сейчас разрабатываем эксперименты, чтобы изучить, как волны интегрируются со слуховыми и визуальными способами коммуникации», — сообщил он.