Mu-mu, pakan-pakan, dukun: evolusi komunikasi akustik

Di dunia hewan, yang mencakup manusia, ada banyak metode untuk saling mengirimkan informasi. Ini bisa menjadi tarian yang energik, seperti burung-burung di surga, berbicara tentang kesiapan lelaki untuk prokreasi; itu bisa menjadi warna cerah, seperti katak pohon Amazon, berbicara tentang toksisitasnya; itu bisa menjadi bau seperti anjing, menandai batas-batas wilayah. Tetapi yang paling umum untuk kebanyakan hewan maju adalah komunikasi akustik, yaitu penggunaan suara. Kami bahkan mengajar anak-anak kami dari buaian siapa dan bagaimana mereka berkata: seekor sapi - moo-moo-moo, seekor anjing - guk-guk, dll. Bagi kami, verbal, yaitu komunikasi akustik, adalah aspek integral dari sosialisasi. Hal yang sama dapat dikatakan dari perwakilan fauna lainnya. Para ilmuwan dari Universitas Hainan (Cina) memutuskan untuk melihat ke masa lalu untuk memahami evolusi komunikasi akustik. Seberapa luas komunikasi akustik di antara hewan ketika itu berasal dan mengapa menjadi metode dominan dalam mentransmisikan informasi? Kami belajar tentang ini dari laporan para peneliti. Ayo pergi.

Dasar studi

Pada tahap perkembangan evolusi ini, banyak perwakilan fauna telah sepenuhnya memasukkan sinyal akustik ke dalam ritme kehidupan mereka. Suara-suara yang dibuat oleh hewan digunakan untuk menarik pasangan (kicau burung, kodok krook, dll.), Untuk mendeteksi atau mengacaukan musuh (teriakan dari jay yang memberi tahu pemangsa bahwa ia telah terdeteksi dan penyergapan tidak akan berfungsi, jadi lebih baik untuk mundur), untuk mengirimkan informasi tentang ketersediaan makanan (ayam, mencari makanan, membuat suara khas untuk menarik perhatian keturunan mereka), dll.

Fakta menarik:

Ringer satu lonceng jantan ( Procnias albus) mengeluarkan tangisan kawin sebesar 125 dB (mesin jet - 120-140 dB), sekaligus menjadi burung paling keras di planet ini.

Studi tentang sinyal akustik dan evolusinya telah dilakukan sejak lama. Data yang diperoleh selama karya tersebut berkontribusi pada pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana orang menggunakan suara dan, oleh karena itu, bagaimana berbagai bahasa dibentuk di berbagai wilayah di planet ini. Namun, studi tersebut tidak mempengaruhi asal komunikasi akustik sebagai fenomena. Salah satu pertanyaan mendasar yang belum dijawab sejauh ini adalah - mengapa komunikasi akustik muncul?

Ada banyak pertanyaan yang perlu dijawab. Pertama, faktor lingkungan apa yang memengaruhi munculnya dan pembentukan transfer informasi jenis ini? Kedua, adalah komunikasi akustik yang terkait dengan spesiasi, yaitu Apakah itu membantu dalam menyebarkan spesies dan mencegah kepunahannya? Ketiga, apakah kehadiran komunikasi akustik stabil setelah perkembangannya? Dan akhirnya, apakah hubungan akustik berkembang dalam berbagai kelompok hewan secara paralel, atau apakah ia memiliki leluhur yang sama untuk semua makhluk?

Jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini, menurut para ilmuwan sendiri, penting tidak hanya untuk memahami hubungan akustik seperti itu, tetapi juga untuk memahami evolusi dan perubahan perilaku pada hewan. Misalnya, ada teori bahwa habitat sangat mempengaruhi seleksi seksual dan komunikasi pada beberapa spesies hewan. Sulit untuk mengatakan apakah teori ini berlaku untuk pembangkitan sinyal, tetapi cukup nyata. Para ilmuwan juga ingat bahwa Darwin juga mengatakan bahwa itu adalah sinyal suara yang memainkan peran penting dalam pembentukan pasangan pada beberapa spesies. Akibatnya, sinyal akustik memengaruhi spesiasi.

Dalam karya ini, para peneliti memutuskan untuk mempertimbangkan evolusi sinyal suara dalam tetrapoda, menggunakan pendekatan filogenetik (mengidentifikasi hubungan antara spesies yang berbeda). Penekanan utama ditempatkan pada asal komunikasi akustik, dan bukan pada bentuk atau fungsinya. Studi ini menggunakan data dari 1799 spesies yang berbeda, juga memperhitungkan faktor perilaku sehari-hari (spesies dengan aktivitas siang dan malam). Selain itu, penelitian dilakukan tentang hubungan antara komunikasi akustik dan tingkat diversifikasi spesies, yaitu prevalensi mereka melalui model spesiasi-kepunahan. Konservatisme filogenetik juga diuji dengan adanya hubungan akustik antar spesies.

Hasil penelitian

Di antara tetrapoda, sebagian besar amfibi, mamalia, burung, dan buaya memiliki komunikasi akustik, sementara sebagian besar bersisik dan kura-kura tidak. Dalam jajaran amfibi, jenis transfer informasi ini tidak ada di Cecilian ( Caecilian ), tetapi pada beberapa spesies salamander dan pada sebagian besar katak (dalam 39 dari 41 spesies yang dipertimbangkan). Juga, komunikasi akustik tidak ada pada ular dan di semua keluarga kadal, kecuali dua - Gekkonidae (tokek), Phyllodactylidae . Dalam urutan kura-kura, hanya 2 dari 14 keluarga yang memiliki komunikasi akustik. Diharapkan di antara 173 spesies burung yang dianggap, komunikasi akustik dalam semua. 120 dari 125 keluarga mamalia juga telah menunjukkan fitur ini.

Fakta menarik:

Salamander memiliki regenerasi yang luar biasa dan mampu menumbuhkan tidak hanya ekor, tetapi juga cakarnya; salamander, tidak seperti banyak kerabat mereka, tidak bertelur, tetapi vivipar; salah satu salamander terbesar - raksasa Jepang - beratnya 35 kg.

Merangkum data ini, kita dapat mengatakan bahwa transmisi akustik informasi hadir di 69% perwakilan tetrapoda.


Tabel No. 1: persentase pemilik transfer informasi akustik di antara spesies berkaki empat yang dipertimbangkan.

Setelah menetapkan perkiraan distribusi komunikasi akustik antar spesies, perlu dipahami hubungan antara keterampilan ini dan perilaku hewan (malam atau siang hari).

Di antara beberapa model yang menggambarkan hubungan ini untuk setiap spesies, dipilih model yang sesuai untuk deskripsi rata-rata hubungan akustik dan perilaku untuk semua spesies. Model ini (tabel No. 2) menunjukkan semua kemungkinan pro dan kontra dari keterampilan serupa untuk kedua perilaku hewan.


Tabel 2: Analisis hubungan antara komunikasi akustik dan perilaku hewan (siang / malam).

Ketergantungan komunikasi akustik yang jelas pada perilaku telah terbentuk, serta saling ketergantungan yang seimbang. Namun, anehnya, tidak ada hubungan terbalik yang ditemukan - perilaku pada akustik.

Analisis filogenetik menunjukkan konjugasi akustik dan kehidupan malam yang dekat (tabel No. 3).


Tabel 3: Analisis filogenetik hubungan antara komunikasi akustik dan gaya hidup siang / malam.

Analisis data juga menunjukkan bahwa keberadaan kopling akustik tidak mempengaruhi tingkat diversifikasi dalam filogeni tetrapoda. Dengan demikian, indikator diversifikasi rata-rata (spesiasi - kepunahan; r = 0,08 peristiwa per juta tahun) adalah sama untuk garis spesies dengan kopling akustik, dan untuk garis tanpa keterampilan ini. Oleh karena itu, dapat diasumsikan bahwa ada / tidaknya komunikasi akustik praktis tidak berpengaruh pada prevalensi spesies tertentu atau pada peristiwa yang terkait dengan pembentukan atau kepunahannya.


Gambar No. 1: grafik evolusi komunikasi akustik di antara berbagai tetrapoda.

Para ilmuwan berpendapat bahwa komunikasi akustik kemungkinan besar dikembangkan secara independen di setiap kelompok utama tetrapoda, tetapi asalnya kuno dalam banyak harta utama (~ 100-200 juta tahun lalu).

Sebagai contoh, komunikasi akustik berkembang cukup awal pada filogeni dari urutan amfibi tak berekor ( Anura ), tetapi benar-benar tidak ada dalam kelompok saudara perempuan untuk semua katak hidup lainnya dari clade yang mengandung keluarga Ascaphidae (katak berekor) dan Leiopelmatidae (liopelms).

Fakta menarik:

Liopelms endemik ke Selandia Baru dan dianggap hidup lama di antara katak - jantan hidup hingga 37 tahun, dan betina hingga 35 tahun.

Pada mamalia, seperti pada katak, komunikasi akustik muncul sekitar 200 juta tahun yang lalu. Beberapa spesies kehilangan keterampilan ini selama evolusi, namun, sebagian besar membawanya ke zaman kita. Pengecualian dapat dianggap burung, yang, tampaknya, adalah satu-satunya yang tidak berpisah dengan komunikasi akustik sepanjang seluruh periode evolusi.

Ditemukan bahwa komunikasi akustik hadir baik di nenek moyang terakhir dari burung yang hidup dan di nenek moyang paling kuno buaya hidup. Masing-masing leluhur ini berusia sekitar 100 juta tahun. Dapat diasumsikan bahwa koneksi akustik juga hadir pada leluhur yang sama dari dua harta ini, yaitu 250 juta tahun yang lalu.

Fakta menarik:

beberapa spesies mirip tokek dapat membuat suara kadal yang paling tidak terduga - menggonggong, mengklik, mentweet, dll.

Pada yang bersisik, komunikasi akustik cukup langka, yang mungkin disebabkan oleh penampilan yang diarahkan lebih sempit secara eksklusif pada makhluk dengan gaya hidup nokturnal, seperti tokek (Gekkota). Perubahan evolusioner yang relatif baru telah menyebabkan munculnya komunikasi akustik pada beberapa spesies salamander dan penyu yang terisolasi secara filogenetik.

Untuk seorang kenalan yang lebih mendetail dengan nuansa penelitian ini, saya sarankan Anda melihat laporan para ilmuwan dan bahan tambahan untuk itu.

Epilog

Merangkum semua hasil di atas, adalah mungkin untuk menyatakan dengan kepastian yang hampir lengkap bahwa perkembangan komunikasi akustik dalam satu atau lain cara terkait dengan gaya hidup malam. Ini menegaskan teori pengaruh ekologi (lingkungan) pada fitur evolusi spesies. Namun, kehadiran komunikasi akustik hampir tidak berpengaruh pada diversifikasi spesies dalam skala waktu yang besar.

Para peneliti juga menemukan bahwa komunikasi suara muncul sekitar 100-200 juta tahun yang lalu, dan beberapa spesies tetrapoda membawa kemampuan ini sepanjang waktu ini dengan hampir tidak ada perubahan.

Perlu dicatat bahwa kehadiran komunikasi akustik untuk makhluk malam, meskipun merupakan nilai tambah yang jelas, tidak memiliki efek negatif pada transisi ke gaya hidup siang hari. Fakta sederhana ini dikonfirmasi oleh fakta bahwa banyak spesies yang sebelumnya aktif di malam hari, setelah beralih ke cara hidup sehari-hari, tidak kehilangan kemampuan ini.

Komunikasi yang baik menurut penelitian ini dapat disebut sebagai sifat evolusioner yang paling stabil. Ketika kemampuan ini memanifestasikan dirinya, hampir tidak pernah hilang selama evolusi, yang tidak dapat dikatakan tentang jenis transmisi sinyal lain, seperti warna cerah atau bentuk tubuh yang tidak biasa, bulu atau bulu.

Menurut para peneliti, analisis mereka tentang hubungan antara komunikasi akustik dan lingkungan dapat diterapkan pada sifat-sifat evolusi lainnya. Sebelumnya diyakini bahwa dampak lingkungan pada metode transmisi sinyal dibatasi oleh perbedaan antara spesies yang terkait erat. Namun, berdasarkan pekerjaan di atas, dapat dengan yakin dinyatakan bahwa tipe fundamental dari transmisi sinyal juga berubah sesuai dengan perubahan lingkungan hewan.




Terima kasih atas perhatian Anda, tetap penasaran dan selamat berakhir pekan, semuanya! :)

Sedikit iklan :)

Terima kasih telah tinggal bersama kami. Apakah Anda suka artikel kami? Ingin melihat materi yang lebih menarik? Dukung kami dengan melakukan pemesanan atau merekomendasikan kepada teman Anda, VPS berbasis cloud untuk pengembang mulai $ 4,99 , analog unik dari server entry-level yang diciptakan oleh kami untuk Anda: Seluruh kebenaran tentang VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 Cores) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps mulai dari $ 19 atau cara membagi server? (opsi tersedia dengan RAID1 dan RAID10, hingga 24 core dan hingga 40GB DDR4).

Dell R730xd 2 kali lebih murah di pusat data Equinix Tier IV di Amsterdam? Hanya kami yang memiliki 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV dari $ 199 di Belanda! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - mulai dari $ 99! Baca tentang Cara Membangun Infrastruktur Bldg. kelas menggunakan server Dell R730xd E5-2650 v4 seharga 9.000 euro untuk satu sen?