Новый алгоритм выявляет особенности птичьей песни, важные для ухаживания

Исследователи разработали новый алгоритм, способный выявлять особенности песен самцов зебровых амадин, которые могут лежать в основе различия между короткой фразой, исполняемой во время ухаживания, и той же фразой, исполняемой вне контекста ухаживания. Сара Вулли из Университета Макгилла в Монреале, Канада, и её коллеги представляют эти результаты в журнале открытого доступа PLOS Computational Biology.

Как и многие животные, самцы зебровых амадин адаптируют свои вокальные сигналы для аудитории. Они могут петь одну и ту же последовательность слогов как во время ухаживания за самками, так и в одиночестве, но с тонкими модификациями. Однако люди не могут обнаружить эти различия, и не было ясно, могут ли это сделать самки зебровых амадин.

В новом исследовании Вулли и её коллеги сначала провели поведенческие эксперименты, продемонстрировавшие, что самки зебровых амадин действительно очень хорошо различают короткие сегменты песен самцов, записанные в контексте ухаживания и вне его.

Затем они решили расширить предыдущие исследования, которые фокусировались лишь на нескольких конкретных особенностях песни, которые могут лежать в основе различия между песней ухаживания и обычной песней. Используя «снизу-вверх» подход, исследователи извлекли из записей более 5000 признаков песни и обучили алгоритм использовать эти признаки для различения фраз песни ухаживания и обычной песни.

Обученный алгоритм выявил признаки, которые могут быть ключевыми для восприятия песни, некоторые из которых ранее не были идентифицированы. Он также сделал прогнозы относительно способности самок зебровых амадин к различению, которые хорошо согласовались с результатами поведенческих экспериментов.

Эти результаты подчеркивают потенциал подходов «снизу-вверх» для выявления акустических особенностей, важных для коммуникации и социального различения.

«Как вокальные коммуникаторы, мы склонны фокусироваться на аспектах коммуникационных сигналов, которые важны для нас, — говорит Вулли. — Используя наш подход снизу-вверх, мы определили признаки, которые, возможно, никогда бы не попали в поле нашего зрения».

Далее исследователи планируют проверить, изменяет ли манипуляция обнаруженными акустическими признаками восприятие этих песен самками амадин. Они также надеются оценить, насколько хорошо их результаты могут быть обобщены на песни ухаживания и обычные песни у других видов.