Гекони струму вміють підлаштовувати звукові сигнали під рівень шуму фону • Світлана Ястребова •
Мал. 1.У геконів струми (Gecko gecko) самці періодично видають призовний двокомпонентний крик, що відганяє інших самців і приваблює самок. Нова робота показує, що ці ящірки здатні змінювати співвідношення компонентів цього крику, якщо рівень шуму фону високий. Зображення із сайту flickr.com
Дослідники з Інституту орнітології Товариства Макса Планка отримали перший доказ того, що рептилії здатні змінювати параметри звуків, що видаються залежно від умов, в яких вони знаходяться. Якщо самці геконів струми знаходяться в приміщеннях з підвищеним рівнем фонового шуму, вони, щоб бути почутими, змінюють структуру призовного крику, подовжуючи деякі його склади. Цікаво, що птахи та ссавці у подібних ситуаціях використовують інший механізм: вони починають кричати голосніше. З дослідження можна зробити два висновки. По-перше, звукова комунікація у рептилій влаштована складніше, ніж вважалося раніше. По-друге, механізм пластичності відповідних сигналів у них відрізняється від такого у ссавців і птахів і, мабуть, з'явився в еволюції незалежно.
Як не дивно, далеко не всі тварини вміють підлаштовувати свої крики під умови довкілля та гучність фонового шуму зокрема. Масово це роблять тільки птахи та ссавці. І ті, й інші підвищують амплітуду своїх звукових сигналів у відповідь на посилення шуму фону — простіше кажучи, починають кричати голосніше. Це явище має свою назву — ефект, чи рефлекс, Ломбарда (див. Lombard effect). Про те, наскільки цей ефект поширений серед тварин з інших класів, важко судити: це питання практично не досліджене. Відомо тільки, що він проявляється утунгарських жаб (Engystomops pustulosus; див. W. Halfwerk et al., 2016. Vocal responses to noise reveal the presence of the Lombard effect in a frog). А ось амфібії видуHyla chrysoscelisвикористовують іншу стратегію підстроювання своїх криків під навколишні умови (див. E. K. Love, M. A. Bee, 2010). Hyla chrysoscelis ): вони не підвищують амплітуду своїх криків при підвищеному рівні фонового шуму, а видають більш довгий клич. Свідчення вокальної пластичності рептилій досі не знайшли: цей аспект поведінки у плазунів, можна сказати, не вивчали. Тому співробітники Інституту орнітології Товариства Макса Планка вирішили перевірити, чи можуть гекони струми (Gekko gecko) змінювати свій призовний клич залежно від рівня фонового шуму.
Геккон струми (рис. 1) – ящірка середніх розмірів. Довжина тіла самців зазвичай становить близько 35 сантиметрів, хоча зустрічаються особини і завдовжки до півметра. Любителі рептилій часто тримають геконів струми в тераріумах. Самці цього виду живуть поодинці, зокрема в неволі. У природі струми мешкають у Південно-Східній Азії. Вони активні переважно вночі. Кожен самець має свою мисливську ділянку, на якій він ловить комах і намагається не пускати туди непроханих гостей. Щоб відлякати самців-сусідів і заявити потенційним статевим партнерам про свою присутність, гекон видає характерний клич, в якому можна виділити дві частини. Спочатку йде серія досить тихих клацань, а за нею — гучніший крик із двох складів (мал. 2, можна послухати приклад кличу геккона). Словами цей крик прийнято записувати як "GECK-O" або "ТО-КІ". Власне, назва «гекон струми» — наслідування звуків призовного сигналу цієї ящірки.
Мал. 2.Приклад призовного сигналу самця гекона струму. Амплітуда криків «ТО-КІ» в середньому на 7 децибел вища, ніж амплітуда клацань. Малюнок з статті, що обговорюється вProceedings of the Royal Society of London, B
Призовний крик гекона струми досить складний для рептилії. Більшість представників цього класу шипить, не використовуючи голосові зв'язки. Один з небагатьох винятків — крокодили (див. S. A. Reber et al., 2015. A Chinese alligator in heliox: formant frequencies in a crocodilian). Струми досить добре почуваються в неволі, тому вони стали зручним експериментальним об'єктом в дослідженні, що обговорюється.
Вчені використали дані про звукові сигнали, що видаються шістьма самцями геконів. Таке порівняно невелике число експериментальних тварин пояснюють тим, що механізми вокальної пластичності дуже стійкі не більше одного виду. Наприклад, ефект Ломбарда проявляється практично у 100% особин виду, якому цей феномен взагалі властивий. Кожен геккон жив у звуконепроникній кімнаті в окремому тераріумі, над яким було підвішено мікрофон, а зовні поставлено кілька динаміків для створення шумового фону (використовували білий шум — звуки, що не несуть сенсу; напевно ви стикалися з ним, потрапляючи на непрацюючі телеканали). Звуки всіх ящірок записували протягом чотирьох діб, причому періоди тиші (32-35 дБ) тривали по 24 години і змінювалися галасливими періодами (60-65 дБ) такої ж тривалості. Виходило, що кожен гекон проводив дві доби при фоновому шумі і стільки ж часу без нього.
Математична обробка результатів показала, що гекони змінювали свій призовний крик залежно від рівня фонового шуму, до того ж робили це нетак, як птахи та ссавці. У струму не вдалося виявити ефект Ломбарда. Коли ящіркам вмикали білий шум, вони не починали кричати голосніше. Натомість вони знижували кількість клацань у межах одного крику, але підвищували число звуків «ТО-КІ» та їх тривалість. На тлі білого шуму тривалість складу «ТО» збільшувалася в середньому на 7% порівняно з контролем, а складу «КІ» — на 37% (рис. 3).
Мал. 3.Зміни призовного крику самців гекона струму при підвищенні рівня фонового шуму (на кожному графікуліво— тиша;право— включено джерело білого шуму).Вгорі:у шумній обстановці підвищується тривалість складів «ТО» та «КІ».У середині:амплітуда (гучність) тих самих складів не змінюється у разі підвищення рівня фонового шуму.Внизу:в шумній обстановці кількість клацань в одному призовному крику знижується, а кількість звуків «ТО-КІ» збільшується. Малюнок з статті, що обговорюється вProceedings of the Royal Society of London, B
Автори припустили, що при підвищеному рівні фонового шуму гекони намагаються використовувати доступний їм репертуар звуків по максимуму. Вони збільшують кількість гучних звуків у своєму крику, а кількість тихих, які при шумі складно почути, мінімізують (мабуть, клацання просто неможливо зробити гучними). До того ж, підвищення тривалості складів «ТО» та «КІ» покращує їхню чутність. Подібний прийом з подовженням потрібних звуків використовують і птахи, і ссавці.
Виникає питання: чому б у такому разі не збільшити тривалість всього крику, підвищивши кількість і клацань, і звуків ТО-КІ в рамках однієї серії? Очевидно, ящіркам цього не дозволяє зробити пристрій голосового апарату. Ймовірно, весь призовний сигнал вони видають на одному видиху, тому кількість звуків у серіїобмежено. На користь цієї версії говорить і той факт, що у геконів дихальна система в цілому розвинена слабше. У них немає ні діафрагми, характерної для ссавців, ні повітряних мішків, властивих птахам, а ці структури могли б істотно розширити вокальний діапазон рептилій.