Cântec de animal - Animal song

Bunting indigo ( Passerina cyanea ) vocalizând

Cântecul animalelor nu este un termen bine definit în literatura științifică, iar utilizarea termenului mai larg definit „vocalizări” este într-o utilizare mai obișnuită. Cântecul constă în general din mai multe sunete vocale succesive care încorporează silabe multiple . Unele surse disting între vocalizări mai simple, denumite „apeluri”, rezervând termenul „cântec” pentru producții mai complexe. Producții asemănătoare cântecelor au fost identificate în mai multe grupuri de animale, inclusiv cetacee ( balene și delfini ), aviari ( păsări ), anurani ( broaște ) și oameni . Transmiterea socială a cântecului a fost găsită în grupuri, inclusiv păsări și cetacee .

Anatomia producției de sunet

Mamifere

Balena dințată (Odontocete) anatomie vocală

Majoritatea speciilor de mamifere produc sunet trecând aerul din plămâni peste laringe , vibrând pliurile vocale . Sunetul pătrunde apoi în tractul vocal supralaringian , care poate fi ajustat pentru a produce diverse modificări ale ieșirii sunetului, oferind rafinament vocalizărilor. Deși diferențele morfologice dintre specii afectează producția de sunet , controlul neuronal este considerat a fi un factor mai esențial în producerea variațiilor din vorbirea și cântecul uman comparativ cu cele ale altor mamifere. Vocalizările cetacee sunt o excepție de la acest mecanism general. Balenele dințate ( Odontocete ) trec aerul printr-un sistem de saci de aer și buze fonice musculare, care vibrează pentru a produce vocalizări sonore, servind astfel funcția de pliuri vocale la alte mamifere . Vibrațiile sonore sunt transmise către un organ din cap numit pepene galben , care poate fi schimbat în formă pentru a controla și direcționa vocalizările. Spre deosebire de oameni și alte mamifere , balenele dințate sunt capabile să recicleze aerul utilizat în producția vocală, permițând balenelor să cânte fără a elibera aer. Unele cetacee , cum ar fi balenele cu cocoașă , cântă continuu ore întregi.

Broască de copac cu ochi roșii ( Litoria chloris ) cu sac vocal umflat în timp ce vocalizează

Anurani

La fel ca mamiferele, anuranii posedă laringe și pliuri vocale , care sunt folosite pentru a crea vibrații în producția de sunet. Cu toate acestea, broaștele folosesc și structuri numite saci vocali, membrane elastice la baza gurii care se umflă în timpul producerii sunetului. Aceste pungi asigură atât amplificarea, cât și reglarea fină a sunetelor și permit, de asemenea, împingerea aerului înapoi în plămâni în timpul vocalizărilor. Acest lucru permite reciclarea aerului utilizat în producția de sunet și se crede că a evoluat pentru a crește eficiența cântecelor. Eficiența sporită a producției de sunet este importantă, deoarece unele broaște pot produce apeluri care durează câteva ore în timpul anotimpurilor de împerechere. Broasca de copac New River ( hadroceps Trachycephalus ), de exemplu, petrece ore producătoare de până la 38.000 de apeluri într - o singură noapte, care se face posibilă prin reciclarea eficientă a aerului de către sacul vocal.

Anatomia respiratorie și vocală aviară

Păsări

Când păsările inspiră, aerul este trecut din gură, prin trahee , care se bifurcă în două bronșii care se leagă de plămâni . Organul vocal primar al păsărilor se numește syrinx , care se află la bifurcația traheei și nu este prezent la mamifere . Pe măsură ce aerul trece prin căile respiratorii , sirinxul și membranele din interior vibrează pentru a produce sunet. Păsările sunt capabile să producă cântec continuu atât în ​​timpul inhalării, cât și în expirație și pot cânta continuu timp de câteva minute. De exemplu, alunul ( Alauda arvensis ) este capabil să producă cântec non-stop timp de până la o oră. Unele păsări își schimbă caracteristicile cântecului în timpul inhalării versus expirației . Sparrow de bere ( Spizella breweri ) alternează între Trilling rapidă în timpul expirația intercalate cu trills rată mai mică în timpul scurt inhalații . Cele două jumătăți ale sirinxului se conectează la plămâni separate și pot fi controlate independent, permițând unor păsări să producă două note separate simultan.

Insecte

Insectele precum greierii ( familia Gryllidae ) sunt bine cunoscute pentru capacitatea lor de a produce cântece puternice, cu toate acestea mecanismul de producere a sunetului diferă foarte mult de majoritatea celorlalte animale. Multe insecte generează sunet prin frecarea mecanică a structurilor corpului, un mecanism cunoscut sub numele de stridulare . Insectele ortoptere , inclusiv greierii și catididele (familia Tettigoniidae ), au fost bine studiate în special pentru producția de sunet. Aceste insecte folosesc structuri asemănătoare cu răzuitoarele pe o aripă pentru a muta peste structurile de pe o aripă opusă pentru a crea vibrații, producând o varietate de sunete de trilare și ciripit. Lăcuste și alte lăcuste (subordinul Caelifera ) stridulate prin frecarea picioarelor posterioare împotriva cuiere pe suprafețele aripilor în sus și în jos. Mișcare Cicadele (superfamilia Cicadoidea ) produc sunet la volume mult mai mari decât ortopterii , bazându-se pe o pereche de organe numite timpale pe baza abdomenului din spatele aripilor. Contracția musculară deformează rapid membrana timbalului , emițând mai multe tipuri diferite de sunete. Insectele produc astfel o varietate de sunete, folosind diverse mecanisme distincte de alte animale.

Funcțiile vocalizărilor

Vocalizările pot juca o mare varietate de roluri diferite. În grupuri precum anurani și păsări , mai multe tipuri distincte de note sunt încorporate pentru a forma cântece, care sunt cântate în situații diferite și îndeplinesc funcții distincte. De exemplu, multe broaște pot folosi note de triluri în atracția partenerului, dar trec la diferite modele vocale în afișări teritoriale agresive . La unele specii, un singur cântec încorporează mai multe tipuri de note care servesc scopuri diferite, cu un tip de notă care provoacă răspunsuri de la femele și o altă notă a aceluiași cântec responsabilă pentru avertizarea bărbaților concurenți de agresiune .

Nightingale comun cântă atât ziua cât și noaptea. Se crede că cântecul de zi este de natură teritorială, în timp ce cântecul nocturn este destinat să atragă un partener.

Împerecherea și curtarea

Afișaj de împerechere (inclusiv producția de melodii) de bulbul cu aerisire roșie ( Pycnonotus cafer )

Vocalizările joacă un rol important în comportamentul de împerechere al multor animale. În multe grupuri ( păsări , broaște , greieri , balene etc.), producția de cântece este mai frecventă la masculii din specie și este adesea utilizată pentru a atrage femelele.

Se crede că cântecul păsărilor a evoluat prin selecție sexuală . Păsările cântătoare de sex feminin evaluează adesea potențialele perechi folosind cântecul, pe baza calităților precum producția mare a cântecului, complexitatea și dificultatea cântecelor, precum și prezența dialectului local. Ieșirea melodiei servește ca indicator de fitness pentru bărbați, deoarece vocalizările necesită atât energie, cât și timp pentru a produce și, astfel, bărbații capabili să producă o melodie ridicată pentru durate lungi pot avea o formă fizică mai mare decât bărbații mai puțini vocali. Se crede că complexitatea cântecului poate servi ca indicator al stării de sănătate a bărbaților, oferind o indicație a dezvoltării creierului cu succes, în ciuda potențialilor factori de stres timpurii, cum ar fi lipsa hranei. Transmiterea socială a cântecelor permite dezvoltarea dialectelor locale ale cântecului, iar păsările cântătoare de sex feminin preferă, de asemenea, de obicei să aleagă colegele care produc dialecte de cântece locale. O ipoteză pentru acest fenomen este că selectarea perechilor locale permite femelei să aleagă gene special adaptate pentru a se potrivi condițiilor locale.

Cântecul de broască joacă, de asemenea, un rol important în curte . La broaștele túngara ( Engystomops pustulosus ), broaștele masculi cresc complexitatea apelurilor lor, adăugând tipuri de note suplimentare atunci când sunt prezenți un număr mai mare de masculi concurenți, care s-a dovedit că atrage un număr mai mare de broaște femele. Unele specii își schimbă apelurile de curte când femelele sunt în special în apropiere. La broaștele de sticlă masculine ( Hyalinobatachium fleichmanni ), se produce o vocalizare cu frecvență lungă modulată la observarea unei alte broaște din apropiere , dar se schimbă într-un cântec scurt de ciripit atunci când o femeie se apropie. Mai multe specii (de exemplu, broaște dendrobatide ( Mannophryne trinitatis ), broaște ornate ( Cophixalus ornatus ), splendide broaște otrăvitoare ( Dendrobates speciosus )), trec de la sunete puternice cu rază lungă de acțiune la ciripituri mai liniștite la distanță scurtă atunci când femelele se apropie, ceea ce se crede că permite atracția partenerului fără a avertiza bărbații concurenți cu privire la locațiile feminine.

Deși producția extrem de complexă a melodiilor a fost identificată la balene , funcția este încă oarecum evazivă. Se crede că este implicat în comportamentul de curte și selecția sexuală , iar comportamentul cântător devine mai frecvent în timpul sezonului de reproducere.

Agresivitate și apărare teritorială

O altă funcție majoră a producției cântecului este de a indica agresiunea în rândul masculilor în timpul sezoanelor de reproducere. Atât anuranii, cât și păsările folosesc cântatul în afișaje teritoriale pentru a conferi intenție agresivă . Pentru broaștele netede din est ( Geocrinia victoriana ), de exemplu, cântecele de curte implică note mai scurte pentru a atrage potențiali colegi și sunt urmate de tonuri mai lungi pentru a respinge masculii. Frecvența sunetelor produse, în general, se corelează negativ cu dimensiunea corpului, atât în ​​interiorul, cât și între specii, și permite masculilor concurenți să evalueze dimensiunea corporală a broaștelor învecinate . Broaștele masculine abordează de obicei sunetele cu frecvență mai mare mai ușor decât frecvențele mai mici, probabil deoarece broasca care produce sunetul este considerată a fi un concurent mai mic și mai puțin periculos.

La păsările teritoriale , masculii cresc rata producției de cântece atunci când masculii vecini intră pe teritoriul lor. La țâțele mari ( Parus major ), privighetoarele ( Luscinia megarhynchos ), merlele ( Turdus merula ) și vrăbiile (familia Passeridae ), redarea înregistrărilor de cântece încetinește ritmul la care masculii stabilesc teritorii într-o regiune neocupată, sugerând că aceste păsări se bazează pe cantarea stabilirea granițelor teritoriale. Vrabia de pe litoral ( Ammodramus maritimus ), dezactivată experimental, își pierde controlul asupra teritoriilor lor față de alți masculi. Astfel, păsările teritoriale se bazează adesea pe producția de cântece pentru a respinge masculii conspecifici.

Recunoașterea individuală

La fel ca vocea umană , cântecul păsărilor conține de obicei suficientă variabilitate individuală pentru a permite discriminarea tiparelor vocale individuale de către specificați. O astfel de discriminare este importantă pentru a împerechea recunoașterea multor specii monogame. De exemplu, păsările marine folosesc modele de vocalizare pentru a-și recunoaște partenerul la reuniune în timpul sezonului de reproducere. La multe păsări cuibăritoare coloniale, recunoașterea părinților-descendenți este esențială pentru a le permite părinților să-și localizeze proprii descendenți la întoarcerea în locurile de cuibărit. Înghițiturile de stâncă ( Petrochelidon pyrrhonota ) s-au demonstrat că răspund preferențial la cântecele părintești la o vârstă fragedă, oferind un mijloc de recunoaștere a descendenților pe bază de vocalizare.

Sunet de pescăruș hering singuratic prins de o furtună.

Transmiterea și învățarea socială

Etapele dezvoltării cântecului la păsări

Învățarea și dezvoltarea cântecului păsărilor

Vocalizările învățate au fost identificate în grupuri, inclusiv balene , elefanți , foci și primate , cu toate acestea, cele mai bine stabilite exemple de cântat învățat sunt la păsări . La multe specii, păsările tinere învață cântece de la bărbați adulți din aceeași specie, de obicei de la părinți. Acest lucru a fost demonstrat pentru prima dată în cinteze ( coelabs Fringilla ). Frunzele crescute în izolare socială dezvoltă cântece anormale, totuși redarea înregistrărilor de cântece de frac permite tinerilor păsări să învețe cântecele lor specifice speciei. Învățarea cântecelor implică, în general, o perioadă sensibilă de învățare la începutul vieții, timp în care păsările tinere trebuie să fie expuse cântecului de la animalele tutore pentru a se dezvolta cântatul normal ca adulți. Învățarea cântecului are loc în două etape: faza senzorială și faza senzorimotorie. În timpul fazei senzoriale, păsările memorează cântecul unui animal tutor, formând o reprezentare tip șablon a cântecului specific speciei. Urmează faza senzoriomotorie și se poate suprapune cu faza senzorială. În timpul fazei senzorimotorii, păsările tinere produc inițial versiuni variabile, rătăcitoare ale cântecului pentru adulți, numite subsong. Pe măsură ce învățarea progresează, subsântul este înlocuit cu o versiune mai rafinată care conține elemente ale cântecului pentru adulți, numit cântec de plastic. În cele din urmă, învățarea cântecului se cristalizează în cântec pentru adulți. Pentru ca învățarea cântecelor să aibă loc în mod corespunzător, păsările tinere trebuie să fie capabile să-și audă și să-și rafineze producțiile vocale, iar păsările surde înainte de dezvoltarea subsong nu învață să producă cântec normal pentru adulți.

Perioada sensibilă în care păsările trebuie expuse îndrumării cântecelor variază de la o specie la alta, dar apare de obicei în primul an de viață. Păsările în care învățarea cântecelor este limitată la perioada sensibilă inițială sunt denumite învățători cu finalizare închisă, în timp ce unele păsări (de exemplu, canare ; Serinus canaria ) continuă să învețe cântece noi mai târziu în viață și sunt numiți cursanți deschisi. Unele specii de păsări , cum ar fi pasărea cu cap brun ( Molothrus ater ), parazitează alte specii de păsări , depunând ouăle în cuiburile altor păsări, astfel încât pasărea heterospecifică crește puii. Deși majoritatea păsărilor dobândesc învățarea cântecului în primul an, păsările cu cap brun au o perioadă sensibilă întârziată , care apare la aproximativ un an după eclozare. Aceasta poate fi o adaptare pentru a împiedica păsările tinere să învețe cântecele din speciile străine de păsări. În schimb, păsările tinere au un an în care pot găsi specificații și își învață propriul cântec specific speciei.

Păsările sunt, în general, predispuse să favorizeze învățarea cântecelor specifice și, de obicei, vor învăța preferențial cântecul formând animale conspecifice mai degrabă decât heterospecifice. Cu toate acestea, învățarea cântecelor nu este complet limitată la cântecele din interiorul speciilor. Dacă sunt expuși păsărilor heterospecifice ale altei specii în absența păsărilor de aceeași specie, păsările tinere vor adopta adesea cântecul speciei la care a fost expusă. Deși păsările sunt capabile să învețe producția de cântece doar din înregistrările audio ale cântecului păsărilor , interacțiunea tutor-elev poate fi importantă la unele specii. De exemplu, vrăbiile cu coroană albă ( Zonotrichia leucophrys ) învață preferențial cântecele vrăbiilor cântătoare ( Melospiza melodia ) atunci când sunt expuse înregistrărilor de vrăbii cu coroană albă și vrăbii cântecului viu . Cu alte cuvinte, natura interactivă a unui tutore live pare să depășească familiaritatea înregistrărilor din specificații.

Transmiterea culturală a cântecului de balenă

În timp ce transmisia verticală (părinți-descendenți) este un element comun al învățării cântecelor, poate avea loc și transmiterea orizontală între animalele din aceeași generație. Balenele cu cocoașă masculine produc pe parcursul vieții diverse melodii, care sunt învățate de la alți bărbați din populație. Bărbații dintr-o populație se conformează pentru a produce același cântec de împerechere, constând dintr-un afișaj vocal foarte stereotip implicat în atracția partenerilor. S- a constatat că transmisia culturală a acestor cântece a avut loc pe distanțe geografice mari de-a lungul anilor, cu un studiu care a remarcat transmiterea cântecelor în rândul populațiilor din vestul și centrul Oceanului Pacific de Sud pe o perioadă de 11 ani.

Cântecul balenei de 52 hertz , care, din cauza frecvenței neobișnuite a sunetului și a lipsei altor balene care sună la frecvență, este considerat „cea mai singură balenă din lume”.

Vezi si

Referințe

linkuri externe