Французские исследователи провели анализ 116 тысяч песен воробьиных птиц и выявили восемь универсальных акустических мотивов, которые встречаются по всему миру.
Пение птиц — это сложный язык для привлечения партнеров и защиты территории. Научное сообщество долгое время не имело единой модели, объясняющей разнообразие этих звуков в глобальном масштабе. Теперь французские специалисты проанализировали свыше 116 тысяч песен 3160 видов воробьинообразных со всего мира и выяснили, что все их многообразие основано на восьми базовых акустических мотивах, по данным Phys.org.
Чтобы звуки были эффективными, они должны передавать информацию и вместе с тем сохранять возможность проходить сквозь листву или открытые пространства. Ранее исследователи часто сводили анализ к простым показателям, таким как высота тона, игнорируя сложную структуру песни. В новом исследовании команда применила автоматизированный анализ звука.
Эксперты разобрали записи на спектры мощности модуляции и выявили восемь повторяющихся элементов. Они определили три типа трелей с разной скоростью, три типа свистков с различной модуляцией высоты, а также две сложные структуры, которые они назвали атональными хаотичными нотами и гармоническими стопками. У большинства видов (65%) один из этих мотивов является доминирующим и встречается более чем в 80% репертуара.
Создав карту распространения мотивов песен, исследователи установили, что география и климат накладывают свои ограничения. Оказалось, что существует явный компромисс между сложностью сообщения и дальностью его передачи. Птицы в тропических лесах, где звук быстро искажается из-за высокой влажности и густой растительности, эволюционировали к простым сигналам — плоским свисткам и медленным трелям, которые лучше проходят сквозь препятствия.
С другой стороны, птицы в умеренных широтах, обитающие в открытых ландшафтах, чаще выбирают быстрые, сложные и атональные мотивы. Исследователи предполагают, что такая сложность обусловлена интенсивным половым отбором и меньшей дистанцией между особями, поскольку сигнал там распространяется дальше без сильных помех.
При этом основным фактором разнообразия пения остается эволюция, которая объясняет 82% вариаций мотивов. Системы спаривания также оказывают влияние: полигамные виды чаще применяют более сложные, быстро модулированные звуки. «Наши результаты подтверждают гипотезу акустической адаптации в тропиках, но выявляют контрастную ситуацию в умеренных широтах, где предпочтение отдается сложным мотивам», — отмечают авторы исследования. Предложенная концепция позволяет расширить изучение коммуникации животных, объединяя физику звука, экологию и эволюцию в единую глобальную модель.
Фото: hi-tech.mail.ru