Znanost o pticah: skupna spoznanja o ptičji pesmi, ki je bila predstavljena v novi študiji

Kako posamezniki izberejo svoje partnerje? Zakaj so nekateri bolj uspešni pri privabljanju partnerjev kot drugi?

Ta starodavna vprašanja so na splošno pomembna za vse živali, vključno z ljudmi. Darwinova teorija o naravni selekciji ponuja en način za odgovor na njih. Včasih formulirana kot »preživetje najmočnejših«, lahko teorija velja tudi za izbiro partnerja, ki napoveduje, da je koristno izbrati partnerja, ki je najbolj prilagojen preživetju v svojem okolju - najhitrejši tekač, najboljši lovec, kmet z najvišjimi donosi.

Glej tudi: Izjemno žalostne ptice kažejo, kako lahko populacija umre od osamljenosti

To je seveda nekoliko poenostavljeno kot povzetek človeške spolnosti, saj se ljudje povezujejo v kontekst kompleksnih družbenih norm in spolnih vlog, ki so edinstveno človeške. Raziskovalci, kot smo mi, pa mislijo, da na izbiro partnerjev pri drugih živalih vplivajo takšne zaznane prilagoditve. Ustreza znanstvenemu razumevanju evolucije: če se ženske odločijo za parjenje z dobro prilagojenimi moškimi, imajo lahko njihovi potomci tudi boljše možnosti za preživetje. Ugodne lastnosti se prenašajo in ohranjajo v prihodnjih generacijah.

Toda pri mnogih vrstah moški poskušajo pritegniti partnerje s prikazovanjem značilnosti, ki se očitno ne prilagodijo. Ti signali - kot so bleščeči rep na pavu ali lepa melodija ptičje ptice - so bili prvotno velik ključ, vržen v Darwinovo teorijo naravne selekcije. Zdi se, da lastnosti, kot so te, nasprotujejo temu, da je žival bolj verjetno preživela v svojem okolju. Nenavaden prikaz repa ali razkošna melodija je okorna in vas razglaša za plenilce in ljubezenske interese. Darwin se je tako razburil zaradi te nedoslednosti, ki jo je dejal: »Pogled na pero v pavov rep, ko ga pogledam, me boli.«

Razmišljanje o tej zagonetki je Darwina pripeljalo do druge velike teorije: spolne selekcije. Moški bi morali namesto neposrednega prikazovanja prilagoditev ustvariti drage, neprilagodljive signale, če ženske raje izberejo te lastnosti pri izbiri partnerjev. Za ženske lahko ti signali posredno sporočajo, da bi bil moški dober partner, ker je sposoben preživeti in uspeti - kljub ornamentu, ne zaradi tega. Po tem modelu so najbolj privlačne najdražje lastnosti.

Kaj pa, če se vložki dvignejo, kot pri vrstah, ki so poliginozne, saj moški poskušajo pritegniti in oblikovati vezi z več ženskami? Logičen naslednji korak te teorije lahko napoveduje, da bi pritisk za izdelavo čudovitih signalov poletel navzgor, kar bi povečalo nagrade za posameznike z dovršenimi okraski. Če imajo najuspešnejši moški najbolj izredne lastnosti, bi lahko sledila oborožena tekma, ki je nastala v številnih generacijah, da bi prebivalstvo premaknila k bolj ekstremnim značilnostim. To je intuitivna teorija - povečana konkurenca za družabnike bi vodila k vse bolj izpopolnjenim spolno izbranim lastnostim - vendar ni bila preizkušena na drevesu življenja.

Ali ne-monogamski sistemi parjenja resnično povečujejo spolno selekcijo pri pravih živalih? Ko se moč spolne selekcije poveča, postanejo spolno izbrane značilnosti bolj ekstremne? Ali se repovi podaljšajo? Pesmi lepše? Kot dva biologa s strokovnim znanjem o računalniških metodah, evolucijo vedenja in pticami pevk smo se odločili raziskati.

Izdelava baze podatkov o pticah

Evolucija je tako kompleksna kot samo življenje. Nove računalniške sposobnosti omogočajo raziskovalcem, kot smo mi, da presežejo preizkušanje, ali se določene lastnosti preprosto pojavljajo skupaj. Namesto tega se lahko poglobimo v preteklost in poskušamo razbrati pot, po kateri so vrste potovale skozi zgodovino, da bi prispele kje so danes.

Da bi preizkusili teorijo, da bi moški, ki želijo privabiti več partnerjev, povečali spolno selekcijo in spodbudili razvoj vedno bolj izpopolnjenih zaslonov, smo potrebovali nov nabor podatkov in inovativne metode.

Ptičji pevci so odličen sistem, s katerim lahko preučimo to vprašanje. Prvič, številne vrste so družbeno (čeprav ne nujno spolno) monogamne, kar je v živalskem kraljestvu sicer izjemno redko, vendar so v njihovi zgodovini obstajale številne neodvisne prehode v poligonijo. To nam olajša primerjavo pesmi ptic, ki iščejo enega partnerja s pesmimi tistih, ki iščejo več partnerjev. Ptičji pevci imajo tudi neverjetno raznolikost pesmi, od preprostih tibet v hišnem vrapcu do izdelave kadenc roparice.

Z iskanjem objavljene literature in terenskih vodnikov smo zbrali podatke o sistemu parjenja skoraj 700 vrst in podatke o pesmih za več kot 350 vrst, največjo tovrstno podatkovno bazo do danes. Dobili smo nedavno objavljeno filogenijo - v bistvu »družinsko drevo«, ki sega vse do prednika vseh ptic - ki je zajemalo vso aviarno evolucijsko zgodovino. To bi služilo kot naš zemljevid skozi rodove pevskih ptic.

Podatke o lastnostih smo združili s filogeno, da bi sledili nazaj v času in ocenili, kako so lahko zveneli in obnašali predniki vsake skupine pevcev.

Ta pristop je nekako podoben, če smo se spustili na družinsko srečanje in opazili, da ima velika večina družinskih članov blond lase in govorijo švedsko - mislimo, da je imela dolga matriarka v družini tudi blond lase. in verjetno govoril švedsko. Potem bi lahko obiskali še eno družinsko srečanje, oddaljeni sorodniki prvega, da bi našli blondinke, ki govorijo večinoma norveško. Na drugem srečanju bi morda videli rdečelasne ljudi, ki bi govorili špansko. S tem, ko so to storili stotine krat, so raziskovalci lahko ugotovili, ali obstaja povezava med barvo in jezikom las v zgodovinah teh družin.

Z uporabo podobnih metod z družinskim drevesom ptic smo lahko preverjali ne le, kako se paritveno vedenje ujema s pesmimi živih vrst, temveč tudi, kako so ta vedenja vplivala drug na drugega več tisoč in celo na milijone let evolucijske zgodovine ptičjih ptičev. Z ocenjevanjem verjetnega vedenja prednikov sodobnih pevskih ptic lahko izračunamo stopnjo evolucije teh lastnosti, vključno s tem, kako lahko na stopnjo evolucije pesmi vpliva vedenje pri parjenju, ali obratno.

Spolna selekcija, vendar ne v eni smeri

Ko smo izvedli to globoko analizo, so nas rezultati presenetili. Nismo našli pričakovanega razmerja, da so pesmi postale bolj izpopolnjene pri vrstah, kjer so moški iskali več prijateljev. Namesto tega smo našli zanimiv evolucijski vzorec: pesmi so se zdi, da se razvijajo hitreje poliginozne linije, vendar ne v nobeni določeni smeri.

Namesto da bi se ti predniki moških med seboj trudili, da bi se med seboj tekmovali z bolj dovršenimi pesmimi, so se pesmi zdi, da nihajo med preprostim in zapletenim, kot nihajnim nihalom med generacijami - hitro se spreminjajoče v tem trenutku, vendar ne dolgoročno dosledno. Če so pesmi teh poliginov postale preveč preproste ali preveč izpopolnjene, so se začele vračati proti sredini.

Glej tudi: Nov imetnik rekorda za največjo svetovno ptico, ki je bil kdaj, je bil velikan v višini 1700 funtov

Ti rezultati so izziv za naše začetne široke intuicije o reproduktivnem uspehu in evolucijskih obremenitvah. S proučevanjem pesmi številnih monogamnih in poliginičnih vrst ptic na evolucijskem drevesu smo našli rezultate, ki so bili v nasprotju s prevladujočo modrostjo: vrste, ki privabljajo več mate- ri, niso imele bolj zapletenih pesmi, vendar so se njihove pesmi razvijale hitreje. To je nov dokaz, ki lahko spremeni klasične hipoteze o ne-monogamiji in spolni selekciji v evoluciji.

Naše delo kaže, da ko znanstveniki preučujejo spolni izbor v prihodnosti, moramo razmišljati ne le o obsegu preučenih lastnosti, ampak tudi o tem, kako hitro se spreminjajo.

Ta članek je bil prvotno objavljen na pogovorih Nicole Creanza in Kate Snyder. Preberite izvirni članek tukaj.