Tylko osiem elementów. Sztuczna inteligencja pomogła ludzom rozszyfrować tajemnicę śpiewu ptaków
Z biologicznego punktu widzenia ptaki śpiewające to podrząd z rzędu wróblowych. Z estetycznego – wspaniali soliści zwierzęcego świata. A przynajmniej wokalnie utalentowani, bo nie wszystkie ptasie trele brzmią dla nas pięknie. Na przykład wieczorne serenady kosa chwytają za serce, ale krakanie wrony niektórych przyprawia o gęsią skórkę.
Francusko-amerykański zespół badaczy postanowił zbadać, czy śpiewy poszczególnych gatunków mają ze sobą coś wspólnego i z czym związane jest globalne zróżnicowanie ptasich głosów. Przedmiotem dociekań była ogromna ilość danych pochodzących z aż 116 792 nagrań od 3160 gatunków wróblowych (łącznie jest ich ok. 6 tys.). W ich analizie pomogła sztuczna inteligencja, a wnioski okazały się intrygujące.
Otóż całe bogactwo głosów ptaków śpiewających to zaledwie osiem podstawowych motywów akustycznych:
- gwizdy płaskie – proste dźwięki o stałej częstotliwości;
- gwizdy wolno modulowane – dźwięki o powolnych zmianach wysokości tonu;
- gwizdy szybko modulowane – dźwięki o dynamicznych zmianach wysokości;
- trele wolne – powtarzalne dźwięki w wolnym tempie;
- trele szybkie – powtarzalne dźwięki w szybszym tempie;
- trele ultraszybkie – niezwykle szybkie sekwencje dźwięków;
- stosy harmoniczne – złożone struktury dźwiękowe o bogatym spektrum harmonicznym;
- nuty chaotyczne – nieregularne dźwięki o złożonej strukturze.
Analiza wykazała również, że na strukturę śpiewu wpływ ma środowisko a globalne rozmieszczenie ośmiu motywów nie jest przypadkowe i zależy od gęstości roślinności oraz klimatu. Na przykład w tropikalnych lasach deszczowych przeważają te o prostej strukturze (np. płaskie gwizdy), ponieważ są bardziej odporne na zniekształcenia dźwięku w gęstej roślinności. W regionach o klimacie umiarkowanym dominują motywy złożone, które przekazują więcej informacji, np. ultraszybkie trele.
Co ma wpływ na wybór konkretnych motywów? Zdaniem autorów badania zasadnicze czynniki są trzy: organizacja społeczna, wielkość osobników i system kojarzenia się w pary. Gatunki komunikujące się na duże odległości używają prostszych gwizdów i treli, by ich sygnały były bardziej czytelne. Prostsze dźwięki wydają ptaki duże, natomiast bardziej złożone wokalizacje cechują ptaki małe – dzięki mniejszym strukturom anatomicznym mogą one wydawać bardziej skomplikowane i szybkie dźwięki, co dla większych gatunków jest fizycznie nieosiągalne. Gatunki poligamiczne częściej używają złożonych motywów z tego względu, że wśród nich konkurencja o partnera jest bardzo silna – złożony śpiew jest dla samicy sygnałem, że samiec jest w świetnej kondycji. U gatunków monogamicznych selekcja płciowa nie jest tak intensywna, więc nie muszą się popisywać aż tak kunsztownymi śpiewami.
Te odkrycia sugerują, że osiem podstawowych elementów składowych ptasich pieśni wyewoluowało na wczesnym etapie ewolucyjnej historii wróblowych. W dalszej kolejności ulegały one rekonfiguracjom w poszczególnych środowiskach.
Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.