Одна из домашних черепах главного автора исследования, которые использовались для изучения / © Габриэль Йоргевич-Коэн
Международная группа биологов обнаружила способность общаться звуками у 53 видов животных, которые раньше считались немыми. Это полсотни видов черепах, один вид червяг (безногие земноводные, похожие на больших червей), гаттерия (клювоголовая ящерица из Новой Зеландии) и двоякодышащая рыба. При этом оказалось, что акустический аппарат всех этих животных, включая двоякодышащих рыб, произошел от единого предка, который жил 407 миллионов лет назад. Свои открытия ученые изложили в статье для журнала Nature Communications.
Исследованию дало старт любопытство швейцарского биолога-эволюциониста Габриэля Йоргевича-Коэна. Во время рабочей командировки в Бразилию он изучал черепах, живущих в амазонских джунглях. Однажды ученому пришла в голову идея «подслушать» их в естественной среде обитания с помощью микрофонов. Но такой возможности в тот момент у него не было, потому что у работы была другая цель, к тому же эти черепахи считались полностью немыми.
По возвращении домой Йоргевич-Коэн провел любительский эксперимент со своими домашними черепахами нескольких видов, включая ту, что была у него с детства. Биолог сделал несколько продолжительных записей и обнаружил, что «немые» черепахи издают звуки. Он поделился наблюдениями с коллегами из Цюрихского университета, после чего ученые решили сообща провести исследование.
С помощью микрофонов и их подводных модификаций (гидрофонов) биологи установили, что 50 видов черепах, а также червяги, гаттерии и двоякодышащие рыбы время от времени издают щелчки, отдаленное подобие чириканья и простые тональные шумы. Все эти звуки, как правило, не очень громкие и звучат редко — всего несколько раз в день.
Запись звуков, издаваемых южноамериканскими речными черепахами (Podocnemis expansa) / © Цюрихский университет
Швейцарские ученые привлекли к работе коллег из Бразилии и США, чтобы определить, откуда эти 53 вида животных получили возможность издавать акустические сигналы. Сейчас в науке доминирует мнение, что механизмы звукового общения у разных видов позвоночных складывались независимо, так как их слуховые аппараты и голосовые тракты устроены по-разному и имеют разные характеристики.
Есть и альтернативная гипотеза, которая гласит, что звуковая коммуникация у животных имеет общее и древнее эволюционное происхождение. Она отталкивается от одинакового устройства слухового эпителия и мозговых систем, контролирующих вокальное поведение. Отобранные 53 вида были удобны для проверки обеих версий благодаря наличию двоякодышащей рыбы — очень древнего животного, отошедшего от общей эволюционной ветви позвоночных не менее 400 миллионов лет назад.
Иллюстрация общего происхождения аппарата звуковой коммуникации у черепах, гаттерий и червяг / © Цюрихский университет
Биологи собрали данные об эволюции более 1800 видов животных (включая исходные 53 вида) и провели их филогенетический анализ — он позволяет определить, когда и у какого вида появились определенные признаки и как они передавались в процессе эволюции. Результат оказался несколько неожиданным: черепахи, червяги, гаттерии и двоякодышащие рыбы получили способность издавать звуки от одного общего предка, который жил не менее 407 миллионов лет назад. Это может быть аргументом в пользу альтернативной гипотезы происхождения звуковой коммуникации у животных.
Впрочем, пока не ясно, действительно ли все эти акустические сигналы черепах и рептилий играют коммуникационную роль. Обычно ученые исходят из допущения, что животные издают звуки, чтобы передать важную информацию друг другу или скоординировать поведение в группе. Авторы исследования уделили этому особенное внимание и определили, что многие издаваемые звуки сопровождаются явным контекстом вроде изменения поведения.
Таким образом, вероятнее всего это именно акустическая коммуникация животных между собой, а не просто случайные звуки. Но для полной уверенности потребуются дальнейшие исследования, которые выглядят довольно сложно, учитывая «застенчивость» и «немногословность» некоторых видов животных.
