Биологи впервые связали высоту и громкость птичьих песен, пролив свет на эволюцию птиц
Биологи из Университета Массачусетса в Амхерсте провели первый масштабный сравнительный анализ, связывающий амплитуду (громкость) птичьей песни с её частотой (высотой тона). Ранее не было широких данных, чтобы исследовать этот аспект эволюционной истории птичьего пения.
Исследование, опубликованное в Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, — большой шаг к пониманию взаимного влияния коммуникации и эволюции.
Когда человек говорит громче, его голос также повышается по частоте. Однако низкие басовые частоты слышны на большем расстоянии, чем высокие. Логично было бы для увеличения дальности звука понижать тон при повышении громкости, но физиология нашего голосового аппарата этого не позволяет — мы механически ограничены.
«Разница между тем, что вы можете сделать, и тем, что вы хотите сделать», — говорит Жоау К. Т. Менезес, ведущий автор исследования.
Существует две основные гипотезы о птицах:
- Механическое ограничение: при увеличении громкости высота тона должна возрастать.
- Эволюционное преимущество: поскольку низкие звуки разносятся дальше, птицам выгодно быть одновременно громкими и низкими.
До сих пор эти гипотезы оставались спекулятивными, так как было сложно точно измерить громкость песни дикой птицы в естественной среде. Современные технологии позволили это сделать.
Менезес и его коллега Джеффри Подос проанализировали сотни песен и криков 53 видов птиц — от канадской казарки до бразильской черно-золотой котинги.
Результаты показали смешанную картину:
- У 27 видов высота тона возрастала с увеличением громкости.
- У 12 видов высота тона понижалась с увеличением громкости.
- У 14 видов не было выявлено устойчивой связи.
Это означает, что нельзя однозначно указать на физиологию или эволюцию как на единственное объяснение.
Однако команда обнаружила, что певчие птицы (songbirds) при увеличении громкости сужали диапазон используемых частот. Некоторые фокусировали самые громкие крики на высоких частотах, другие — на низких, но почти все сужали диапазон.
«Одна из специализаций, которую развили певчие птицы, — это способность контролировать напряжение своего голосового аппарата при изменении громкости. У большинства птиц этого нет. Это означает, что певчие птицы теоретически могут иметь больше эволюционной свободы в развитии своих песен», — говорит Подос.
«Возможно, это намёк на то, что певчие птицы подобны оперным певцам и могут активно контролировать свои частоты, выбирая те, которые лучше всего усиливаются их телом для наилучшего распространения», — добавляет Менезес.
Теперь мы знаем больше о том, как связаны высота и громкость птичьего пения.