Ночные соловьи точно подстраиваются в территориальных певческих дуэлях

Новое исследование Института биологической разведки Макса Планка и Института науки и технологий Австрии показало, что соловьи используют сложную вокальную координацию в конкурентных ночных певческих дуэлях за территорию и партнёров, подстраивая как высоту тона, так и время исполнения своих песен.

Вокальное подражание — немедленное копирование только что услышанных звуков — редкая способность в животном мире, требующая быстрой обработки услышанного и воспроизведения совпадающего вокального ответа. Соловьи используют её в территориальных конфликтах, исполняя мелодичные свистовые песни, широко варьирующиеся по высоте тона.

Сложная стратегия подражания

Исследование, опубликованное в Current Biology, показывает, что соловьи демонстрируют гибкую стратегию компромисса. Они регулируют, насколько точно подражают высоте тона versus длительности ноты, в зависимости от услышанной комбинации, в реальном времени и в рамках ограничений своих голосовых возможностей.

«Соловьи выделяются среди певчих птиц своей замечательной вокальной гибкостью, — объясняет Хуан Себастьян Кальдерон-Гарсия, докторант и соавтор исследования. — Мы показали, что они отслеживают и имитируют как высоту тона, так и временную структуру — то, как долго длится каждый слог. Их способность раздельно и независимо регулировать высоту тона и длительность в реальном времени демонстрирует замечательную точность как слуха, так и вокального контроля».

Эксперимент с искусственными песнями

Анализируя записи соловьёв в дикой природе в Бранденбурге (Германия), исследователи обнаружили, что естественные свистовые слоги группируются вокруг трёх длительностей: короткие (менее 140 мс), средние (140–310 мс) и длинные (более 310 мс).

Они создали искусственные песни, используя редко встречающиеся или экстремальные длительности. Когда их проигрывали территориальным самцам, птицы корректировали длительность своего свиста, чтобы соответствовать, — то есть они отслеживали и время, и высоту тона.

Затем исследователи протестировали неестественные комбинации: высокочастотные свисты с очень короткой или необычно долгой длительностью, или низкочастотные свисты с необычно долгой длительностью. Ответы птиц выявили гибкую стратегию — иногда более точное соответствие длительности, иногда высоты тона, в зависимости от комбинации. Вычислительное моделирование показало, что время влияет на соответствие высоты тона, объясняя гибкие компромиссы.

«Песня соловья даёт окно в то, как мозг координирует сложное вокальное поведение на лету, — говорит Джакомо Косталунга, докторант и соавтор исследования. — Понимание того, как их нейронные цепи достигают этой быстрой координации, открывает возможности для изучения более широких принципов — фундаментальных ограничений, формирующих вокальную коммуникацию у разных видов».