Науката за птиците: обща представа за песента на птица, представена в ново изследване

Как хората избират своите приятели? Защо някои от тях са по-успешни при привличането на приятели от други?

Тези вековни въпроси са широко свързани с всички животни, включително човешките същества. Теорията на Дарвин за естествения подбор предлага един начин да им отговорим. Понякога формулираната като "оцеляване на най-силния", теорията може да се прилага и за избор на приятел, като се предсказва, че е полезно да се избере съотборникът, който е най-добре адаптиран към оцеляването в неговата среда - най-бързият бегач, най-добрият ловец, земеделският производител с най-високи добиви,

Вижте също: Изключително тъжни птици показват как населението може да умре от самотата

Това е малко опростено като обобщение на човешката сексуалност, разбира се, тъй като хората се сдвояват в контекста на сложни социални норми и ролеви роли, които са уникално човешки. Изследователи като нас обаче мислят, че изборът на партньори в други животни се влияе от тези възприемани адаптации. Тя се вписва в разбирането на учените за еволюцията: ако жените избират да се чифтосват с добре адаптирани мъжки, тяхното потомство може да има и по-голям шанс да оцелеят. Изгодни черти се предават и съхраняват в бъдещите поколения.

Но при много видове мъжките се опитват да привличат приятели, като показват характеристики, които изглеждат категорично неадаптивни. Тези сигнали - като ослепителна опашка на паун или красива мелодия от птича песен - първоначално бяха голям ключ, хвърлен в теорията на Дарвин за естествения подбор. Такива черти, изглежда, правят обратното на това, че животното е по-вероятно да оцелее в средата си. Елегантен дисплей на опашката или ефектна мелодия е тромава и ви обявява за хищници, както и за любовни интереси. Дарвин толкова се разстрои от тази непоследователност, която каза: „Погледът на перо в опашката на пауна, когато я погледна, ме разболява.“

Мисленето за тази главоблъсканица доведе Дарвин до друга основна теория: сексуален подбор. Вместо директно показване на адаптации, мъжете трябва да произвеждат скъпи, неадаптивни сигнали, ако жените предпочитат тези характеристики при избора на приятели. За жените тези сигнали могат косвено да съобщават, че мъжът би бил добър приятел, защото е способен да оцелее и да успее - въпреки орнамента, не заради него. При този модел най-скъпите черти са най-привлекателни.

Но какво ще стане, ако залозите се повишат, както при полигинозните видове, а мъжете се опитват да привлекат и образуват връзки с множество жени? Следващата логична стъпка към тази теория може да предскаже, че натискът за създаване на красиви сигнали ще се вдигне рязко, усложнявайки наградите за хора с сложни орнаменти. Ако най-успешните мъже имат най-необичайни черти, последвалата надпревара във въоръжаването в продължение на много поколения може да измести населението към по-екстремни характеристики. Това е интуитивна теория - засилената конкуренция за приятелите ще доведе до все по-сложни сексуално подбрани черти - но не е тествана в дървото на живота.

Дали немоногамните системи за чифтосване наистина увеличават сексуалния подбор в реалните животни? Тъй като силата на сексуалния подбор се увеличава, сексуално избраните характеристики стават по-екстремни? Дали опашките се удължават? Песни по-красиви? Като двама биолози с опит в изчислителните методи, еволюцията на поведението и пойните птици решихме да проучим.

Изграждане на базата данни за птиците

Еволюцията е толкова сложна, колкото и самия живот. Новите изчислителни способности позволяват на изследователите като нас да преминат отвъд тестването дали някои черти просто се проявяват заедно. Вместо това можем да се потопим в миналото и да се опитаме да разпознаем пътя, по който видовете са пътували през историята, за да пристигнат там, където са днес.

За да тестваме теорията, че мъжете, които се опитват да привлекат множество съдружници, ще усилят сексуалния подбор и ще задвижат еволюцията на все по-сложните дисплеи, имахме нужда от нов набор от данни и иновативни методи.

Песенните птици са отлична система, с която да се изучава този въпрос. Първо, много видове са социално (макар и не непременно сексуално) моногамни, което иначе е изключително рядко в животинското царство, но има многобройни независими преходи към полигинията в хода на тяхната история. Това ни улеснява да сравняваме песните на птиците, които търсят един партньор с песните на тези, които търсят множество приятели. Певците също имат невероятно разнообразие от песни, от обикновените туитове на врабчето на къщата до сложните каденци на подигравателната птица.

Чрез търсене на публикувана литература и полеви справочници, събрахме данни за системите за чифтосване на почти 700 вида и данни за песните за над 350 вида, най-голямата база данни от този вид досега. Получихме наскоро публикувана филогения - по същество „родословно дърво“, която се простира по целия път до прародителя на всички птици - която обхваща цялата еволюционна история на птиците. Това ще послужи като нашата карта през порите на певците.

Ние обединихме данните си с филогения, за да проследим назад във времето, като преценихме как предците на всяка група птици-певци биха звучали и се държали.

Този подход е нещо подобно, ако се сблъскаме с човешко семейство и забележим, че огромното мнозинство от членовете на семейството имат руса коса и говорят на шведски - бихме предположили, че отдавна отминал матриарх на семейството вероятно също имаше руса коса. и вероятно говори шведски. След това можехме да посетим друго семейно събиране, далечни роднини на първите, за да открием блондинки, които говореха предимно норвежки. На още едно събиране може би ще видим хора с кафяви коси, които говорят испански. Като правят това стотици пъти, изследователите могат да разберат дали има някаква връзка между цвета на косата и езика в историята на тези семейства.

Използвайки подобни методи с родословното дърво на птиците, успяхме да проверим не само как корелира поведението на корелира с песните на живите видове, но и как тези поведения се отразяват един на друг в продължение на хиляди и дори милиони години от еволюционната история на птичата птица. Чрез оценяване на вероятното поведение на предците на съвременните пойни птици можем да изчислим скоростта на еволюцията на тези черти, включително как темповете на еволюция на песните могат да бъдат повлияни от поведението на чифтосване или обратното.

Сексуална селекция, но не в една посока

Когато извършихме този дълбок анализ, резултатите ни изненадаха. Ние не намерихме очакваната връзка, че песните станаха по-сложни при видовете, където мъжете търсеха множество приятели. Вместо това намерихме интересен еволюционен модел: песните като че ли се развиват по-бързо от полигионни линии, но не и в определена посока.

Вместо тези мъжки прадеди, които се опитват да се конкурират помежду си с по-сложни песни, песните сякаш се колебаят между просто и сложно като махало, което се люлее през поколенията - бързо се променя в момента, но не в последователна посока в дългосрочен план. Ако тези песни от полигинични видове станаха твърде прости или сложни, те започнаха да се връщат към средата.

Вижте също: Новият притежател на рекорда за най-голямата световна птица някога е бил гигант от 1700 паунда

Тези резултати оспорват нашите първоначални широки интуиции за репродуктивния успех и еволюционния натиск. Чрез изучаване на песните на много моногамни и полигионни видове птици в еволюционното дърво открихме резултати, противопоставящи се на преобладаващата мъдрост: видовете, които привличат множество приятели, не са имали по-сложни песни като цяло, но песните им се развиват по-бързо. Това е ново доказателство, което може да промени класическите хипотези за не-моногамия и сексуалния подбор в еволюцията.

Нашата работа показва, че когато учените проучват сексуалния подбор в бъдеще, ние трябва да мислим не само за величината на изследваните черти, но и за това колко бързо се променят.

Тази статия първоначално е била публикувана на The Conversation от Nicole Creanza и Kate Snyder. Прочетете оригиналната статия тук.