Papugi, ptaki śpiewające i kolibry mogą nauczyć się wydawać nowe dźwięki. Nikt nie wiedział, ale najmniejszy ptak Nowej Zelandii, strzelec, czyli titipounamu, mógł posiadać podstawową wersję tego samego talentu.
Badania przeprowadzone na Uniwersytecie w Auckland nad ptakami są częścią ponownego przemyślenia, w jaki sposób i kiedy ewoluowała nauka głosu u ptaków.
Naukowcy tradycyjnie zakładali, że ptaki dzielą się na dwie grupy – te, które potrafią uczyć się dźwięków (papugi, ptaki śpiewające i kolibry) oraz te, które nie potrafią – ale badanie opublikowane w czasopiśmie naukowym Communications Biology dostarcza dowodów podważających to założenie.
Badania Waipapa Taumata Rau z Uniwersytetu w Auckland wykazały, że głosy odlegle spokrewnionych titipounamu wykazywały duże podobieństwo, jeśli żyły blisko siebie. Bliscy krewni mieszkający daleko od siebie nie brzmieli podobnie.
Sugeruje to, że odgłosy ptaków mogą nie być wrodzone i można się ich od siebie nawzajem nauczyć – twierdzą dr Kristal Cain, główna autorka badania i dr Ines G. Moran, główna autorka.
Ważąc tyle samo, co pięć lub sześć spinaczy biurowych, titipounamu żyją w dojrzałych rodzimych lasach na dużych wysokościach, żywią się owadami i sprawiają, że wysokie dźwięki są niesłyszalne dla niektórych osób.
Ptak ten jest jednym z dwóch zachowanych rodzimych gatunków strzyżyków występujących w kraju i swego rodzaju ewolucyjnym brakującym ogniwem między dwoma najbardziej imponującymi uczniami, ptakami śpiewającymi i papugami. Relikty Gondwany, strzyżyki prawdopodobnie istniały w Aotearoa jeszcze zanim wyspy oderwały się od superkontynentu, około 80 milionów lat temu.
„Jeśli strzyżyki nowozelandzkie potrafią uczyć się śpiewu, jest prawdopodobne, że wspólny przodek papug i ptaków śpiewających również potrafił się uczyć na poziomie podstawowym” – mówi Cain. „Ta zdolność u ptaków mogła wyewoluować miliony lat wcześniej, niż wcześniej sądzono”.
Naukowcy szacują, że uczenie się głosu u ptaków śpiewających wyewoluowało 30–50 milionów lat temu. Ale ptaki śpiewające i papugi rozdzieliły się na długo przed tym – bliżej 80 milionów lat temu.
Zbieżność wokalna
Naukowcy dołożyli wszelkich starań, aby zebrać dowody na kopiowanie głosu, takie jak „zbieżność głosu”, podczas której odgłosy zwierząt stają się podobne akustycznie.
Najpierw dokładnie monitorowali gniazda titipounamu na wyspie Boundary Stream Mainland w zatoce Hawke's Bay, identyfikując i opasując osobniki, a następnie rejestrując ponad 6800 wezwań do karmienia rutynowo wykonywanych przez dorosłe ptaki (rodzice i pomocnicy rodziców) przynoszących pożywienie do młode pisklęta przez trzy lata.
Chociaż większość ludzi nie jest w stanie wykryć różnic w nawoływaniu ptaków, szczegółowa analiza spektrogramów – „śladów głosu” – ujawniła unikalne, indywidualne sygnatury głosowe.
Następnie badacze uzyskali informacje genetyczne na temat całej populacji.
Na koniec wykorzystali zaawansowane metody genetyczne, aby oszacować, w jakim stopniu i które aspekty sygnatury głosowej pochodzą z genetyki, a nie ze środowiska społecznego. W przypadku niektórych parametrów środowisko społeczne było ważniejsze niż genetyka; istniały podobieństwa ze znanym uczniem wokalnym, zebrą zebrą.
Dowody pochodzące z badań naukowców nie są rozstrzygające, ale zdecydowanie sugerują istnienie „podstawowych zdolności uczenia się głosu”.
„Coraz więcej dowodów sugeruje, że być może będziemy musieli zaprzestać klasyfikowania ptaków jako śpiewających lub nieuczących się śpiewu” – mówi Cain. „Zdolność może być znacznie bardziej rozpowszechniona i prawdopodobnie występuje w całym spektrum”.
Ludzie, wieloryby, nietoperze
Większość zwierząt komunikuje się za pomocą niewyuczonych, wrodzonych wokalizacji, podczas gdy do uczniów głosowych zaliczają się ludzie, wieloryby i delfiny, słonie i nietoperze.
„Zachowanie głosu, które odkryliśmy w tym badaniu, jest bardzo podobne do tego, co w językoznawstwie nazywa się akomodacją głosu” – mówi Moran. „Jest to podobne do naszej zdolności do dostosowywania sposobu mówienia w różnych środowiskach społecznych, dialektycznych lub hierarchicznych – modulowania naszego głosu, aby lepiej pasował do określonych grup społecznych”.
Częścią badania, które obejmowało bioakustykę, genetykę, ekologię behawioralną i biologię terenową, były sztuczna inteligencja, specjalnie zaprojektowane czytniki RFID (identyfikacja częstotliwości radiowej) oraz wykonane na zamówienie narzędzia do analizy komputerowej.
Naukowcy podziękowali mana Whenua z regionu Maungaharuru, uniwersyteckiemu zespołowi inżynieryjnemu, Wydziałowi Ochrony Środowiska, AgResearch i Centrum eBadań.