Bird Science (Znanost o pticama): zajednička predodžba o pjesmi ptice koja se pojavila u novoj studiji

Kako pojedinci biraju svoje prijatelje? Zašto su neki uspješniji u privlačenju partnera od drugih?

Ova prastara pitanja široko su relevantna za sve životinje, uključujući ljudska bića. Darwinova teorija prirodne selekcije nudi jedan način da im se odgovori. Ponekad formulirana kao "preživljavanje najsposobnijih", teorija se može primijeniti i na izbor partnera, predviđajući da je korisno odabrati partnera koji je najbolje prilagođen preživljavanju u njegovom okruženju - najbržem trkaču, najboljem lovcu, poljoprivredniku s najvećim prinosima.,

Vidi također: Izuzetno tužne ptice pokazuju kako populacija može umrijeti od usamljenosti

To je, naravno, malo pojednostavljeno kao sažetak ljudske seksualnosti, jer se ljudi spajaju u kontekstu složenih društvenih normi i rodnih uloga koje su jedinstveno ljudske. Istraživači poput nas misle, međutim, da na odabir partnera u drugim životinjama utječu takve vrste percipiranih prilagodbi. Uklapa se u razumijevanje evolucije znanstvenika: ako se ženke odluče za parenje s dobro prilagođenim mužjacima, njihovo potomstvo može imati i veće šanse za preživljavanje. Povoljne osobine prolaze i čuvaju se u budućim generacijama.

No, u mnogim vrstama, muškarci pokušavaju privući partnere prikazujući karakteristike koje se čine izrazito ne-adaptivne. Ti signali - kao što je blistav rep na paunu ili prekrasna melodija pjevice - izvorno su bili veliki ključ koji je bačen u Darwinovu teoriju prirodne selekcije. Čini se da osobine poput ovih čine suprotno od toga da životinja ima veću vjerojatnost da preživi u svom okruženju. Dotjeran prikaz na repu ili sjajna melodija glomazna je i najavljuje vas predatorima kao i ljubavnim interesima. Darwin se toliko uzrujao ovom nedosljednošću da je rekao: "Pogled na pero u paunovu repu, kad god ga pogledam, muči me."

Razmišljanje o ovoj zagonetki dovelo je Darwina u drugu veliku teoriju: seksualni odabir. Umjesto izravnog prikazivanja prilagodbi, muškarci bi trebali proizvesti skupe, ne-adaptivne signale ako žene preferiraju te značajke prilikom odabira partnera. Za žene, ti signali mogu neizravno priopćiti da bi muškarac bio dobar partner, jer je sposoban preživjeti i uspjeti - usprkos ukrasu, ne zbog toga. Prema ovom modelu, najatraktivnija su najskuplja svojstva.

Ali što ako se ulozi podignu, kao kod vrsta koje su poliginozne, a muškarci pokušavaju privući i formirati veze s više ženki? Logičan sljedeći korak u ovoj teoriji mogao bi predvidjeti da će pritisak za proizvodnju prekrasnih signala porasti, što će povećati nagrade za pojedince s razrađenim ornamentima. Ako najuspješniji mužjaci imaju najneobičnija obilježja, trka u naoružanju koja je uslijedila tijekom mnogih generacija mogla bi prebaciti stanovništvo prema ekstremnijim obilježjima. Ovo je intuitivna teorija - povećana konkurencija za drugove dovela bi do sve razrađenijih seksualno odabranih osobina - ali to nije bilo testirano na stablu života.

Da li ne-monogamni sustavi parenja zaista povećavaju seksualnu selekciju u stvarnim životinjama? Kako se snaga seksualnog odabira povećava, da li spolno odabrane značajke postaju ekstremnije? Da li se rep dobiva duže? Pjesme su ljepše? Kao dva biologa s iskustvom u računalnim metodama, evoluciji ponašanja i ptica pjevica, odlučili smo istražiti.

Izgradnja baze podataka o pticama

Evolucija je jednako složena kao i sam život. Nove računalne sposobnosti omogućuju istraživačima poput nas da idu dalje od testiranja da li se neke osobine jednostavno događaju zajedno. Umjesto toga, možemo se baciti u prošlost i pokušati razabrati put kojim su vrste putovale kroz povijest kako bi stigle tamo gdje su danas.

Da bismo testirali teoriju da bi muškarci koji pokušavaju privući više partnera, pojačali seksualnu selekciju i pokrenuli evoluciju sve razrađenijih prikaza, trebali smo i novi skup podataka i inovativne metode.

Pjevice pjevica su izvrstan sustav za proucavanje ovog pitanja. Prvo, mnoge su vrste društveno (iako ne nužno seksualno) monogamne, što je inače iznimno rijetko u životinjskom carstvu, ali bilo je mnogo neovisnih prijelaza u poliginiju tijekom njihove povijesti. To nam olakšava usporedbu pjesama ptica koje traže jednog partnera s pjesmama onih koji traže višestruke prijatelje. Pjevači pjevica također imaju nevjerojatnu raznolikost pjesme, od jednostavnih tweetova kućnog vrapca do razrađenih kadenca pjevice.

Pretraživanjem objavljene literature i terenskih vodiča prikupili smo podatke o sustavu parjenja za gotovo 700 vrsta i podatke o pjesmama za više od 350 vrsta, najveću bazu te vrste do danas. Dobili smo nedavno objavljenu filogeniju - u biti "obiteljsko stablo" koje se proteže sve do pretka svih ptica - koje je pokrivalo svu evolucijsku povijest ptičjega života. To bi poslužilo kao naša karta kroz loze pjevica.

Spajali smo podatke o osobinama s filogenijom kako bismo pratili unatrag u vremenu, procjenjujući kako su se mogli čuti i ponašati preci svake skupine pjevica.

Ovakav pristup je kao da smo upali na obiteljsko okupljanje i primijetili da velika većina članova obitelji ima plavu kosu i da govore švedski - mogli bismo pretpostaviti da je dugogodišnji matrijarh obitelji vjerojatno imao i plavu kosu. i vjerojatno je govorio švedski. Onda bismo mogli posjetiti još jedno obiteljsko okupljanje, daleke rođake prve, kako bismo pronašli plavokose ljude koji govore uglavnom norveški. Na još jednom okupljanju, možda bismo vidjeli crnokose ljude koji govore španjolski. Radeći to stotinu puta, istraživači su mogli ustanoviti postoji li povezanost između boje kose i jezika u povijesti tih obitelji.

Koristeći slične metode s obiteljskim stablom ptica, uspjeli smo testirati ne samo kako se ponašanje u parenju povezuje s pjesmama živih vrsta, nego i kako su ta ponašanja utjecala jedan na drugoga tijekom tisuća, pa i milijuna godina evolucijske povijesti pjevice. Procjenjujući vjerojatna ponašanja predaka suvremenih pjevačica, mogli bismo izračunati stopu evolucije tih osobina, uključujući i to kako na stopu evolucije pjesme može utjecati ponašanje parenja, ili obrnuto.

Seksualni odabir, ali ne u jednom smjeru

Kada smo izveli ovu duboku analizu, rezultati su nas iznenadili. Nismo pronašli očekivani odnos da su pjesme postale složenije u vrstama u kojima su muškarci tražili više partnera. Umjesto toga, pronašli smo zanimljiv evolucijski obrazac: Pjesme su se razvijale brže poliginozne linije, ali ne u bilo kojem određenom smjeru.

Umjesto da se ovi muški preci pokušavaju nadmudriti s kompliciranijim pjesmama, pjesme su se počele oscilirati između jednostavnog i složenog poput njišućeg klatna tijekom generacija - brzo se mijenjala u ovom trenutku, ali ne u dosljednom smjeru na duge staze. Ako su ove pjesme poliginije postale previše jednostavne ili previše razrađene, počele su se vraćati prema sredini.

Vidi također: Novi nositelj rekorda za najveću svjetsku pticu ikad bio je div od 1.700 funti

Ovi rezultati osporavaju naše početne široke intuicije o reproduktivnom uspjehu i evolucijskim pritiscima. Proučavajući pjesme mnogih monogamnih i poliginih vrsta ptica na evolucijskom stablu, pronašli smo rezultate koji su bili u kontrastu s prevladavajućom mudrošću: vrste koje privlače više partnera nisu imale cjelovitije složene pjesme, ali su se njihove pjesme brže razvijale. Ovo je novi dokaz koji može promijeniti klasične hipoteze o ne-monogamiji i spolnoj selekciji u evoluciji.

Naš rad pokazuje da, kada znanstvenici ubuduće proučavaju seksualni odabir, moramo razmišljati ne samo o veličini osobina koje se proučavaju, već io brzini njihove promjene.

Ovaj članak je izvorno objavljen na razgovoru Nicole Creanza i Kate Snyder. Pročitajte izvorni članak ovdje.