Глобальное исследование частоты птичьих песен
Анализ песен большинства мировых воробьиных птиц показывает, что частота, на которой поют птицы, в основном зависит от размера тела, но также находится под влиянием полового отбора. Новое исследование учёных из Института орнитологии Общества Макса Планка и их коллег предполагает, что характеристики среды обитания не влияют на частоту песни, тем самым опровергая давнюю теорию.
Многие животные используют акустические сигналы для коммуникации. Эти сигналы эволюционировали для максимизации эффективности передачи и приёма звуков, поскольку это помогает найти партнёра или избежать хищников. Одной из фундаментальных характеристик акустических сигналов является частота звука. В лесных местообитаниях акустические сигналы ослабляются из-за поглощения звука и рассеяния листвой, что особенно проблематично для высокочастотных звуков. Следовательно, теория 1970-х годов предсказывает, что животные, обитающие в местах с густой растительностью, издают звуки более низкой частоты по сравнению с теми, кто живёт на открытых пространствах.
Команда исследователей под руководством Барта Кемпенаерса из Института орнитологии Общества Макса Планка и Томаша Альбрехта из Карлова университета в Праге и Чешской академии наук проанализировала вариацию частоты песни более чем у 5000 видов воробьиных птиц, что охватывает 85% всех воробьиных и половину всех таксонов птиц. Аспирант Петер Микула собрал записи песен в основном из xeno-canto (гражданский научный репозиторий вокализаций птиц) и из Macaulay Library Корнеллской лаборатории орнитологии.
Связь между частотой песни и размером тела
Вопреки теории, исследование показывает, что пиковая частота песни воробьиных не зависит от типа местообитания. Скорее, данные позволяют предположить, что виды, обитающие в густо заросших местообитаниях, поют на более низких частотах, что противоположно предсказанному. Как и ожидалось из основных физических принципов, исследователи обнаружили сильную связь между частотой песни и размером тела, а также эффект общего происхождения видов. «Оба фактора ограничивают диапазон звуковых частот, которые животное может производить», — говорит первый автор Петер Микула. Более крупные виды поют на более низких частотах просто из-за больших вибрационных структур голосового аппарата.
Исследование также показывает, что виды, у которых самцы крупнее самок, производят песни с более низкими частотами, чем можно было бы ожидать от их размера. «Это подтверждает гипотезу о том, что частота акустических сигналов зависит от конкуренции за доступ к партнёрам», — говорит Барт Кемпенаерс. Частота песни может служить индикатором размера особи и, следовательно, её доминирования или боевых способностей. Таким образом, частота песни может влиять на репродуктивный успех через конкуренцию с другими самцами или даже потому, что влияет на привлекательность самца для самок.
«Наши результаты позволяют предположить, что глобальная вариация частоты песни воробьиных в основном обусловлена естественным и половым отбором, вызывающим эволюционные изменения размера тела, а не отбором, связанным со средой обитания, на распространение звука», — говорит Томаш Альбрехт.