Ученые описали эволюцию стука дятлов

Международная команда исследователей изучила стук 92 видов дятлов, используемый для общения. Ученые впервые применили для описания коммуникаций птиц теорию связи, ранее используемую только для телекоммуникаций. Они пришли к выводу, что сигналы разных видов с течением времени могут эволюционировать, однако общая их информативность при этом практически не меняется. Работа опубликована в журнале Nature Communications.

Исследователи из Цюрихского университета и Университета Жана Моне совместно с французскими, американскими и голландскими коллегами задаоись целью изучить разнообразие акустических сигналов, издаваемых животных, и механизмы, лежащие в основе эволюции систем общения. Для этого они использовали посылки, выдвинутые в в 1949 году Клодом Шенноном в своей статье «Математическая теория связи». Исследователи стали первыми, кто применил эти постулаты для изучения информации, закодированной в сигналах животных.

В качестве биологической модели ученые выбрали стук дятлов. Эти птицы используют удары клювом о ствол дерева не только при добыче пищи, но и для общения друг с другом. Команда объединила акустический анализ стука 92 видов дятлов с теоретическими расчетами, эволюционными реконструкциями и данными исследований экологических сообществ.

Результаты продемонстрировали появление новых типов стуков в процессе эволюции дятлов. Однако, несмотря на изменения в структуре этих сигналов, объем биологической информации оставался относительно постоянным в течение 22 миллионов лет эволюции этих птиц. Таким образом, ученые сделали вывод, что отбор, направленный на увеличение информативности сигналов, не являлся основным двигателем эволюции. Наиболее активно сигналы изменяются с течением времени у видов дятлов, занимающих одну и ту же экологическую нишу, во избежание акустического перекрытия и для эффективного узнавания представителей своего вида. Исследование показывает, что случайные и непредсказуемые изменения в структуре звуков с течением времени могут произойти и при сохранении общей информативности сигналов.