Мышечные волокна сами по себе не объясняют половые различия в пении птиц

Самцы птиц обычно поют лучше самок, но лежит ли причина этого различия в мозге или в сиринксе — птичьем аналоге нашей гортани? Исследователи из нового исследования в The Auk: Ornithological Advances проанализировали мышечные волокна в сиринксах самцов и самок ряда видов и с удивлением обнаружили, что количество «сверхбыстрых» мышц обычно не связано с различиями в вокальных способностях между полами.

Большинство мышечных волокон относится к одному из двух типов — быстрые (для коротких интенсивных нагрузок) или медленные (для выносливости). Однако у некоторых животных, включая птиц, есть третий тип — сверхбыстрые мышцы, способные сокращаться около 200 раз в секунду. Рон Майерс из Университета Вебера и его коллеги предположили, что сверхбыстрые мышечные волокна в сиринксе могут объяснять лучшее пение самцов. Но анализ мышц сиринкса у самцов и самок разных видов показал, что количество сверхбыстрых мышечных волокон у большинства видов не различается между полами.

Результаты указывают, что роль сверхбыстрых мышц сложнее, чем ожидалось, и может быть связана со всем диапазоном вокализаций вида, а не только с песней. Даже если самки некоторых видов не поют, их сверхбыстрые мышечные волокна, вероятно, играют роль в сигналах, используемых для других типов коммуникации.

Исследователи собрали ткани сиринкса у десяти видов птиц (диких и из вольера Университета Юты). У всех видов в сиринксах были как быстрые, так и сверхбыстрые мышечные волокна, но явное различие в составе волокон между полами наблюдалось только у двух видов — бенгальских и зебровых амадин. Исходя из этого, учёные предполагают, что потребность в сверхбыстрых мышцах может быть связана со всем вокальным репертуаром каждого пола, а не только с песенным поведением. Сигналы самок зебровых амадин не имеют акустических особенностей, требующих быстрого мышечного контроля, но у других видов самки могут издавать сигналы, для которых нужен контроль, обеспечиваемый сверхбыстрыми волокнами, даже если они не поют.

«Данные действительно удивили нас. Изучив первые виды — скворцов и зебровых амадин, — мы думали, что сверхбыстрые волокна связаны с пением у самцов. Самцы зебровых амадин поют, а самки нет, и у самцов 85% мышц сиринкса состоят из сверхбыстрых волокон. У скворцов поют и самцы, и самки, и у тех и других около 65% сверхбыстрых волокон. Но по мере роста числа изученных видов нам пришлось полностью изменить своё представление о роли сверхбыстрых волокон в пении и их реальной функции в вокализации», — говорит Рон Майерс.

«Большинство исследований механизмов птичьего пения сосредоточено на мозге. Однако исследования начали показывать, что периферические структуры, такие как сиринкс, влияют на дивергенцию песни, что, конечно, является важным фактором, способствующим биоразнообразию птиц. Это исследование даёт захватывающую отправную точку для изучения этого вопроса с физиологической точки зрения и показывает, что содержание мышечных волокон в сиринксе, возможно, не является сильным предиктором вокального разнообразия птиц. Но тогда что им является? Я бы сказал, что мы всё ещё работаем над этим, и это исследование предоставит интригующую основу для дальнейшей работы в этой области», — отмечает эксперт по сверхбыстрым мышцам Мэтью Фуксджер из Университета Уэйк-Форест.