Mu-mu，woof-woof，quack-quack：声学通信的发展

在包括人的动物世界中，有许多方法可以相互传递信息。 就像天堂鸟一样，这可能是一种充满活力的舞蹈，它谈论着雄性准备繁殖。 它可以是鲜艳的颜色，就像亚马逊的树蛙一样，在谈论它们的毒性。 它可能像狗的气味，标出了该区域的边界。 但是，对于大多数发达的动物来说，最常见的是声音交流，即声音的使用。 我们甚至从摇篮中教我们的孩子们，他们说的是谁，以及怎么说：一头牛-o---mu-狗，-woo-f，等等。 对我们来说，言语交流，即声音交流，是社会化的组成部分。 动物群的其他代表也可以这样说。 来自海南大学（中国）的科学家决定回顾过去，以了解声通信的发展。 声通信起源时在动物之间有多广泛？为什么成为传播信息的主要方法？ 我们从研究人员的报告中了解到这一点。 走吧

学习基础

在进化发展的这个阶段，许多动物代表已经完全将声音信号引入了他们的生活节奏。 动物发出的声音被用来吸引伴侣（鸟鸣，嘶哑的蟾蜍等），侦察或迷惑敌人（鸦鸦的尖叫声告诉掠食者它已经被检测到，伏击也不会起作用，所以最好撤退），传递有关食物供应的信息（母鸡，寻找食物，发出独特的声音以吸引其后代的注意力）等。

有趣的事实：

雄性单铃铃声（ Procnias albus）发出125 dB的交配声（喷气发动机-120-140 dB），同时是地球上声音最大的鸟。

声信号及其演化的研究已经进行了很长时间。 在这样的工作中获得的数据有助于人们更好地理解声音的使用方式，因此可以更好地理解地球上不同区域的不同语言。 但是，这样的研究并没有影响到声音传播这一现象的起源。 到目前为止，没有人回答的基本问题之一是-为什么会出现声音通信？

有很多问题需要答案。 首先，哪些环境因素影响了这种信息传输的出现和形成？ 其次，声音通信与物种形成有关，即 它有助于传播该物种并防止其灭绝吗？ 第三，声学通信的发展在发展之后是否稳定？ 最后，声音连接是在不同的动物群中并行发展的，还是所有生物都有共同的祖先？

根据科学家们自己的观点，这些问题的答案不仅对于理解声学连接非常重要，而且对于理解动物的进化和行为变化也很重要。 例如，有一种理论认为栖息地强烈影响某些动物物种的性选择和交流。 很难说这个理论是否适用于信号产生，但是它是真实的。 科学家还记得，达尔文还说，声音信号在某些物种的成对形成中起着重要作用。 因此，声信号会影响物种形成。

在这项工作中，研究人员决定使用系统发育方法（识别不同物种之间的关系）来考虑四足动物中声音信号的演变。 主要重点放在声音通信的起源上，而不是在形式或功能上。 该研究使用了来自1799个不同物种的数据，还考虑了日常行为的因素（具有昼夜活动的物种）。 此外，还进行了关于声学传播与物种多样性程度之间关系的研究。 它们通过物种灭绝模型的流行。 系统发育保守性也在物种之间存在声学连接的情况下进行了测试。

研究成果

在四足动物中，大多数两栖动物，哺乳动物，鸟类和鳄鱼具有声音交流，而大多数鳞片和乌龟则没有。 在两栖动物等级中，塞西利亚人（ Caecilian ）不存在这种信息传递，但是but的某些种类和大多数青蛙（正在考虑的41种中的39种）中没有这种信息传递。 另外，蛇和蜥蜴的所有科目中都没有声音通信，除了两个- 壁虎科 （ Gekkonidae （gecko）， Phyllodactylidae） 。 按照海龟的顺序，在14个家庭中，只有2个具有声音交流。 可以预期，在173种鸟类中，声音交流全部存在。 125个哺乳动物家庭中有120个也表现出了这一特征。

有趣的事实：

具有惊人的再生能力，不仅能够使尾巴再生，而且还能使爪子再生。 与许多亲戚不同，do不会产卵，但会生胎。 最大的sal之一-日本巨人-重35公斤。

总结这些数据，我们可以说信息的声音传输存在于69％的四足动物代表中。


表1：正在审议的四足物种中声音信息传递所有者的百分比。

在确定了物种间声学通信的大致分布之后，有必要了解此技能与动物行为（夜间或白天）之间的关系。

在描述每个物种的这种关系的几个模型中，选择了一个模型，该模型适合于所有物种的声学和行为关系的平均描述。 该模型（表2）显示了两种动物行为类似技能的所有可能的利弊。


表2：分析声学交流与动物行为之间的关系（昼/夜）。

建立了声音通信对行为的明确依赖性以及平衡的相互依赖性。 然而，奇怪的是，没有发现反关系-声耦合行为。

系统发育分析表明，声学和夜生活密切相关（表3）。


表3：声学交流与昼夜生活方式之间关系的系统发育分析。

对数据的分析还表明，声耦合的存在不影响四足动物的系统发育中的多样化速率。 因此，具有声耦合的种系和没有该技能的种系的平均多样性指标（物种灭绝； r =每百万年0.08个事件）相同。 因此，可以假设，存在/不存在声学通信实际上对特定物种的流行或与其形成或灭绝相关的事件没有影响。


图片编号1：各种四脚架之间的声音通讯演变图。

科学家认为，声波通信很可能在每个主要的四足动物群中独立发展，但是它的起源在许多重要的宝藏中都是古老的（大约100-200亿年前）。

例如，声音交流在无尾两栖动物（ Anura ）的系统发育中发展得很早，但在姊妹组中，对于其他所有活蛙，它们都没有分支，而其中的所有活蛙均来自As形纲 （尾蛙）和Leiopelmatidae （lio科）。

有趣的事实：

脂膜是新西兰特有的，被认为是青蛙中的长肝-雄性寿命可达37岁，雌性寿命可达35岁。

在哺乳动物中，就像在青蛙中一样，声音传播出现在大约2亿年前。 一些物种在进化过程中失去了这项技能，但是，绝大多数将其带入了我们的时代。 可以将鸟类视为一个例外，显然，鸟类是整个进化过程中唯一不参与声音交流的鸟类。

人们发现，在最近的活禽始祖和最古老的活鳄鱼始祖中都存在着声音交流。 这些祖先每个都有大约一亿年的历史。 可以假定，这两个宝藏的共同祖先也存在着声音联系，也就是距今2.5亿年前。

有趣的事实：

某些类似壁虎的动物可能会为蜥蜴发出最出乎意料的声音-吠叫，点击，发推等。

在鳞片状动物中，声音交流非常罕见，这可能是由于夜间活动的生物（如壁虎式（Gekkota））专门针对狭窄的外观而产生的。 相对较新的进化变化已导致communication和海龟的一些系统发生分离的物种中出现了声音交流。

为了更详尽地了解这项研究的细微差别，我建议您研究一下科学家的报告和其他材料 。

结语

总结以上所有结果，几乎可以肯定地说出声通信的发展与夜生活有某种联系。 这证实了生态学（环境）对物种进化特征的影响的理论。 但是，声通信的存在实际上在很大程度上没有影响物种的多样性。

研究人员还发现，大约100-200百万年前就出现了声音交流，并且四足动物的某些物种在整个这段时间内都具有这种能力，几乎没有变化。

值得注意的是，夜间生物的声音交流虽然很明显，但对过渡到白天的生活方式没有负面影响。 许多以前的夜行物种已经转变为日常生活方式，但并没有丧失这种能力，这一事实证实了这一简单的事实。

根据这项研究，声音交流可以称为最稳定的进化特征。 当这种能力表现出来时，它几乎不会在进化过程中消失，这不能说是其他类型的信号传输，例如鲜艳的颜色或不寻常的身体形状，羽毛或被毛。

根据研究人员的说法，他们对声通信与环境之间关系的分析可以应用于其他进化特征。 以前认为，对信号传输方法的环境影响受到密切相关物种之间差异的限制。 但是，基于上述工作，可以确信地说信号传输的基本类型也根据动物环境的变化而变化。




谢谢大家的关注，保持好奇心，祝大家周末愉快！ :)

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