03.02.2015

Пение самок — древний признак у воробьиных птиц

Известно, что у воробьиных птиц поют самцы — для того, в частности, чтобы привлечь самок. Поэтому эволюцию пения обычно связывают с действием полового отбора (то есть песни самцов появились для привлечения самок). Но известно также, что нередко самки поют наравне с самцами. Проведенный анализ показал, что это явление распространено довольно широко и наиболее характерно для эволюционно более древних воробьиных птиц. Значит, в ходе эволюции пение самок постепенно утрачивалось. Так что, обсуждая эволюцию песни, надо думать не только о том, почему поют самцы, но и (что может быть важнее) о том, почему не поют самки.

Исследователям птичьего пения известно, что в умеренных широтах северного полушария поют в основном самцы. Прилетая весной, они распределяются по территориям и рекламируют их своих пением. Песни служат им не только для привлечения самки, но и сигнализируют конкурентам о том, что данный участок леса или луга уже занят.

Песни одних видов, например синиц, довольно просты, а вот других очень сложны. Так, самец южного соловья может обладать репертуаром из сотен типов песен. Зачем нужно такое разнообразие? Этот вопрос давно интересует исследователей, но и сейчас еще далек от решения. Одна из популярных гипотез состоит в том, что сложные песни возникли в ходе эволюции под действием полового отбора. То есть сложные песни оказываются более привлекательными для самок, что и привело в конце концов к их усложнению. А у тех видов, где песни в большей степени нужны не для привлечения самок, а для защиты участка (как у зимующих у нас синиц), они остались (или стали) простыми.

Так обстоит дело в умеренных широтах — в Европе и Северной Америке, где и работает большинство ученых-орнитологов. Но в тропиках и в южном полушарии (главным образом — в Австралии) картина может быть иной. Известно, что в этих частях света самки нередко поют наравне с самцами. Почему это происходит?

Этим вопросом заинтересовалась группа исследователей из университетов США, Австралии и Нидерландов, которая решила установить, как же мог эволюционировать признак «пение самок». Для этого они собрали литературные данные о том, поют ли в норме самки у данного вида или нет. Такая информация имелась в общей сложности для 1141 вида птиц. Результаты были сопоставлены с филогенетическими деревьями, построенными по молекулярно-генетическим данным. Прежде чем перейти к результатам этого исследования, рассмотрим вкратце современные представления об эволюции воробьиных птиц — это важно для интерпретации результатов.

Воробьинообразные — это обширный отряд, объединяющий около половины известных видов (а всего на нашей планете известно около 10 000 видов птиц). Среди них выделяются так называемые певчие воробьиные — наиболее обширный и разнообразный подотряд. Для этих птиц характерен наиболее сложноустроенный сиринкс — звукопроизводящий орган — и соответствующие ему зоны мозга. Певчие птицы — наиболее профессиональные певцы из пернатых (кроме певчих воробьиных песни есть также у колибри, отчасти у попугаев и у непевчих воробьиных). Как и у людей, для нормального развития умения петь молодые особи должны слышать взрослых певцов, у которых они могли бы перенять опыт. Но сходство на этом не заканчивается: аналогии прослеживаются также в задействованных в пении и речи структурах мозга, а также и в наборе генов, участвующих в этом процессе.

Согласно современным представлениям, первые этапы эволюции певчих воробьиных птиц проходили в Австралазии. Австралазия — это Австралия, Новая Гвинея и Новая Зеландия с близлежащими островами. В историческое время, когда уровень океана был ниже, они представляли собой единый массив суши. Выделяют не менее шести филогенетических линий певчих воробьиных птиц, из которых только две расселились за пределы Австралазии. Достигнув Евразии и Северной Америки, они дали здесь значительное число новый форм. Сейчас они составляют фон населения лесов и лугов в нашей стране. Таким образом, те виды воробьиных птиц, которые в основном и оказываются под пристальным вниманием ученых в Европе и Северной Америке, — это наиболее эволюционно молодые представители подотряда.

Анализ, проведенный в обсуждаемой статье, показал, что пение самок довольно распространено (см. рис. 1) и часто встречается у наиболее древних представителей певчих воробьиных. В анализе учитывались данные по 323 видам птиц из 34 семейств, у которых ученым удалось однозначно установить наличие или отсутствие признака «пение самок». У 229 видов — почти 71% от числа исследованных видов — этот признак есть. Использование нескольких моделей позволило показать, что у гипотетического предка воробьиных птиц самки с большей вероятностью пели (нежели, наоборот, не пели). Иными словами, в ходе эволюции певчих воробьиных птиц признак «пение самок» со временем в некоторых группах был утрачен. Между тем, как уже давно известно, все необходимые для пения морфологические структуры у самок сохранились. Более того, если в норме непоющим самкам имплантировать капсулу с тестостероном («мужским» гормоном, который у самцов многих видов стимулирует, в том числе, пение), то они начинают петь.

Полученные результаты говорят о том, что роль полового отбора в эволюции пения может быть преувеличена. Так как в этом случае непонятно, почему первоначально пели и самцы, и самки, а позже, в ходе эволюции, пение самок было утрачено у многих видов. Для ответа на вопрос, почему произошло такая утрата, требуются более детальные исследования тех видов, у которых самки в норме поют. А обитают они, как уже говорилось, главным образом в тропиках и в Австралазии. Особенно интересны физиологические аспекты пения самок (прежде всего — гормональная регуляция), до сих пор фактически не изученные. Возможно, такие исследования в будущем помогут пролить свет на интереснейшее явление — птичью песню.

Источник: K. J. Odom, M. L. Hall, K. Riebel, K. E. Omland, N. E. Langmore. Female song is widespread and ancestral in songbirds // Nature Communications. 2014. DOI:10.1038/ncomms4379.

Алексей Опаев

Источники:

1. elementy.ru