Zmienność śpiewu u gołębi tropikalnych jest przedmiotem badań, które prowadzą w Ugandzie naukowcy z Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu.
Sygnały dźwiękowe pełnią kluczowe role w życiu wielu zwierząt. U ptaków, jak zauważają uczeni z UAM, śpiew jest podstawowym sygnałem związanym z doborem płciowym, używanym zarówno do wabienia partnera, jak i do obrony zasobów. Niezależnie od tego, jak dobór płciowy działa u danego gatunku w szczegółach, zwierzęta zawsze stają w obliczu problemów związanym z rozpoznawaniem sygnałów. Po pierwsze, z rozpoznawaniem własnego gatunku na tle innych, po drugie – z rozróżnianiem między różnymi osobnikami czy wręcz rozpoznawaniem konkretnych osobników w obrębie gatunku własnego.
Z ludzkiej perspektywy może się to nie wydawać czymś szczególnym, ponieważ jako gatunek mamy tu szczególne predyspozycje. Używamy wielu wskazówek, jak cechy twarzy, głos, gesty czy nawet zapachy do stwierdzenia, czy mamy do czynienia z konkretną osobą. Dla człowieka rozpoznawanie dziesiątków czy setek różnych osobników własnego gatunku, nie stanowi problemu. Jednak ewolucja zdolności rozpoznawania i mechanizmów leżących u podstaw tego zjawiska wciąż nie jest w pełni poznana – wyjaśnia kierujący projektem prof. Tomasz Osiejuk z Wydziału Biologii UAM.
Dodaje, że u wielu gatunków ptaków nadawcy i odbiorcy sygnałów znajdują się daleko od siebie, a sygnały dźwiękowe mogą być głównym źródłem informacji, w oparciu o które ptaki podejmują decyzje dotyczące wyboru partnera czy strategii obrony terytorium. Dotyczy to szczególnie wielu gatunków zamieszkujących lasy tropikalne, gdzie komunikacja wizualna jest często znacząco ograniczona.
Większość badań nad komunikacją dźwiękową ptaków została przeprowadzona na gatunkach, które uczą się śpiewu w procesie analogicznym do nauki mowy u człowieka. Ta umiejętność socjalnego uczenia się była podejrzewana o przyspieszanie ewolucji sygnałów. Wyższa plastyczność sygnalizacji miałaby ułatwiać ptakom adaptację do zmian w środowisku czy zmian w otoczeniu socjalnym. Dużo mniej wiadomo o ptakach nieuczących się śpiewu, które – jak zakładano – produkują mniej zmienne i wolniej ewoluujące sygnały. Jednakże ostatnie badania pokazały, że gatunki nieuczące się również mogą rozwijać bardzo wyrafinowane systemy komunikacyjne i że są zdolne wytarzać skomplikowane strategie wabienia partnerów i obrony terytorialnej – zauważa prof. Osiejuk.
Obiektem badań jego zespołu jest pięć gatunków z rodzaju Turtur, niewielkich, endemicznych dla Afryki gołębi o bardzo zbliżonych sygnałach, używanych podczas obrony terytorium i do wabienia samic. Zamieszkują one siedliska w gradiencie od lasu do zadrzewionej sawanny w Afryce Subsaharyjskiej. Naukowcy analizują ewolucyjny
kompromis między utrzymaniem sygnału specyficznego dla gatunku przy jednoczesnym zachowaniu jego
indywidualności w kontekście doboru płciowego.
Chcielibyśmy ilościowo opisać zmienność śpiewu u wszystkich gatunków Turtur w skali kontynentu, aby zidentyfikować jego gatunkowo i indywidualnie specyficzne cechy. Wykorzystamy metody molekularne
do potwierdzenia pokrewieństwa filogenetycznego między gatunkami i do analizy struktury genetycznej
populacji tych samych i różnych gatunków Turtur żyjących w obszarze sympatrii i allopatrii. Porównywanie śpiewu i zróżnicowania genetycznego między badanymi populacjami i gatunkami żyjącymi w warunkach odmiennej presji konkurencyjnej umożliwi zrozumienie roli przepływu genów w kształtowaniu się zróżnicowania sygnałów akustycznych – tłumaczy prof. Osiejuk.
Badacze chcą też eksperymentalnie przetestować, w jaki sposób ptaki reagują na śpiew tego samego gatunku i różnych gatunków tego samego rodzaju w populacjach występujących allopatrycznie i sympatrycznie, oraz czy ptaki
potrafią rozróżniać sąsiadów i obcych własnego gatunku, oraz w jaki sposób podobne, współistniejące gatunki wpływają na proces rozpoznawania. Jak mówi kierownik projektu finansowanego w ramach konkursu OPUS Narodowego Centrum Nauki, uzyskane wyniki pozwolą lepiej zrozumieć ewolucję zachowań społecznych.
Obrany model jest szczególnie użyteczny dla zrozumienia, w jaki sposób zwierzęta w praktyce „rozwiązują” konflikt rozpoznawania tożsamości, gdy współwystępują z gatunkami pokrewnymi, potencjalnie zakłócającymi sygnał w różnych kombinacjach przestrzennych. Wyniki naszych prac poprawią również metody rozpoznawania gatunków i osobników w celach ochrony przyrody i długoterminowego monitoringu. Coraz częściej stosowane automatyczne rejestratory dźwięku wymagają szybkich i pewnych metod rozpoznawanie niezbędnych dla sprawnej analizy tego typu masowych danych – zwraca uwagę prof. Osiejuk.
Klekotaniem, derkaniem czy ćwierkaniem, czyli sygnałami wydawanymi przez ptaki, zajmuje się nie od dziś. Jego przygoda z bioakustyką zaczęła się od pełzacza. Badał też m.in. śpiew ortolanów, który stał się inspiracją dla Beethovena przy pisaniu V Symfonii. W śpiewie ptaków szczególnie uwiodła go jego zmienność. Przejawia się ona w parametrach tzw. minimalnych jednostek produkcji (z ang. MUP). Mają one określoną częstotliwość, czas trwania, charakterystyczny rytm. Z tym, że u jednych gatunków piosenka może się składać z kilku takich samych jednostek, które ptak powtarza w ciągu sekundy czy dwóch, a u innych – dziesiątki, setki czy nawet tysiące MUP−ów produkowanych jest według wzorca, którego czasem nie sposób odcyfrować za pomocą nawet najbardziej zaawansowanych metod statystycznych. A do tego każdy fragment może być zaśpiewany ciszej bądź głośniej. Ta różnorodność śpiewu determinowana jest w głównej mierze przez to, że pełni on wielorakie funkcje i jest narzędziem do osiągania konkretnych celów, jak choćby przywabienia i stymulacji partnera, podtrzymania więzi, ostrzegania partnera bądź piskląt przed niebezpieczeństwem czy wokalnej obrony terytorium.
W Kamerunie jako pierwsi na świecie prowadziliśmy badania trznadla cynamonowego. Każdy samiec śpiewa wyłącznie jednym typem śpiewu, a każdy typ składa się z kilku sylab, które są gwizdami, bzyczeniami bądź kompleksowo łączą różne akustycznie dźwięki. Wszystkie badane przez nas samce – było ich około 60 – kończyły swoją piosenkę opadającym w częstotliwości, stosunkowo długim gwizdem. Zwykle śpiewały z miejsc nieco wyższych niż roślinność w okolicy, w tempie 3−14 piosenek na minutę. Wszystko wskazuje na to, że w ten sposób bronią swojego terytorium.
O badaniach prowadzonych przez prof. Tomasza Osiejuka pisaliśmy przed laty na łamach „Forum Akademickiego”.
MK