Когда и почему животные начали издавать звуки?

Построив эволюционное дерево, охватывающее последние 350 миллионов лет, ученые выяснили, что первые позвоночные не имели голоса.

В последующем способность издавать звуки развилась у некоторых видов для общения в темноте, но она, похоже, не стала эволюционным преимуществом. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

Ученые из Аризонского университета (США) и Педагогического университета провинции Хэнань (КНР) изучили историю эволюции акустической связи у животных за последние 350 миллионов лет. Они построили эволюционное дерево, включающее 1800 видов пяти основных групп позвоночных — птиц, рыб, рептилий, амфибий и млекопитающих, и отметили на нем, используют ли представители каждого вида для общения звук или полагаются на другие средства коммуникации.

Применяя статистические аналитические инструменты, они проверили, возникла ли акустическая коммуникация независимо в разных группах или была следствием эволюции. Оказалось, что общие предки позвоночных не использовали вокального общения, а эта способность появилась между 100 и 200 миллионами лет назад прежде всего у групповых животных, ведущих ночной образ жизни.

Животные постоянно передают друг другу всевозможную информацию: от попыток произвести впечатление на потенциального партнера до предупреждения об опасности и отпугивания конкурентов. Но в темноте такие способы передачи сигналов, как изменение цвета или движения тела, оказались бесполезными, и ночным обитателям пришлось учиться использовать голос, возникший в процессе эволюции органов дыхания.

Авторы считают, что и у тех видов, которые сейчас более активны в дневное время, сохранились реликты ночного поведения их предков. Примером является предрассветная перекличка певчих птиц.

"У нас есть примеры сохранения акустической связи в группах лягушек и млекопитающих, активность которых сегодня является круглосуточной, хотя и лягушки, и млекопитающие были ночными обитателями сотни миллионов лет назад", — приводятся в пресс-релизе Аризонского университета слова одного из авторов исследования Джона Винса (John Wiens).

Еще один вывод, которые сделали ученые в ходе исследования, это то, что способность издавать звуки не давала эволюционного преимущества и не способствовала более активному видообразованию — появлению новых видов — в группах животных, обладающих голосом. И это противоречит общепринятой среди ученых точке зрения.

"Если рассматривать в масштабе нескольких миллионов лет и в рамках определенных групп, таких как лягушки и птицы, идея о том, что акустическая связь приводит к видообразованию, работает, — говорит Винс. — Но в масштабе 350 миллионов лет она не объясняет обнаруженных закономерностей видового разнообразия".

Например, и птицы, и крокодилы используют акустическую связь, но существует много тысяч видов птиц и всего 25 видов крокодилов. У безмолвных змей и ящериц — более 10 тысяч видов, а всех обладающих голосом видов млекопитающих — не более 6 тысяч.

Несмотря на то, что роль способности издавать звуки как движущей силы видовой диверсификации не подтвердилась, авторы отмечают удивительную устойчивость этой эволюционной черты — однажды появившись в группе, она уже никуда не исчезает, становясь главным способом коммуникации и вытесняя прочие типы передачи информации.