Мыши поют не хуже певчих птиц

Удивительно, но факт: мыши действительно отличные певцы! (рисунок с сайта www.house-mouse.com)

Пела ночью мышка в норке:
— Спи, мышонок, замолчи!
Дам тебе я хлебной корки
И огарочек свечи.

Отвечает ей мышонок:
— Голосок твой слишком тонок.
Лучше, мама, не пищи,
Ты мне няньку поищи!

С. Маршак

Ультразвуковой писк, издаваемый самцами домовых мышей, оказался не просто писком, а настоящими песенками, не уступающими по мелодичности и сложности изысканным птичьим трелям. Если понизить частоту звуковых колебаний в мышиной песне на четыре октавы, ее можно даже услышать.

Мыши поют не только в сказках. Но голосок у них и впрямь слишком тонок для человеческого уха (они поют преимущественно в диапазоне 35-90 кГц, тогда как для нас предел восприятия — 18-20 кГц). Биологи Тимоти Холи и Жоншен Гуо из Университета Вашингтона в Сент-Луисе (США) показали, что звуки, издаваемые самцами мышей, — не бессистемный писк, а настоящие песни, сопоставимые по сложности с птичьими. Результаты исследования опубликованы в декабрьском номере PLOS Biology.

Песнями в широком смысле биологи называют упорядоченные последовательности звуковых сигналов (одинаковых или разных, но обязательно стандартизованных, не случайных — в противном случае это будет не песня, а шум). У многих насекомых и лягушек пение сводится к сериям одинаковых коротких, простых сигналов. Это может звучать как щебетание, щелчки или треск. Структура отдельного сигнала, частота, с которой они издаются, длительность серий и пауз между ними специфичны для каждого вида (что позволяет самкам отличить «своих» самцов от «чужих»). У многих птиц и некоторых млекопитающих (китов, летучих мышей) песня состоит из сложных «фраз», каждая из которых, в свою очередь, составляется из нескольких разных звуковых сигналов, издаваемых в определенной последовательности. Это соответствует биологическому определению песни в узком смысле.

Мыши, как выяснилось, относятся к животным, поющим сложные песни. То, что самцы мышей, почуяв самку (или ее феромоны), издают ультразвуковой писк, было известно и раньше. Однако на этот раз звукозапись осуществлялась при помощи высокочувствительных детекторов, что позволило детально проанализировать структуру звуков. Оказалось, что звуки или «слоги», составляющие «фразу», подразделяются на несколько дискретных типов, отличающихся характерным «рисунком» изменения частоты со временем.

Результаты анализа одной песни из 750 «слогов» (средняя длительность слога — 42 миллисекунды). Кластеры точек соответствуют стандартным вариантам быстрых изменений высоты звука. Положение каждой точки показывает частоту звука в момент времени t (абсцисса) и спустя 1,02 миллисекунды (ордината). Справа — сонограммы двух отдельных слогов с типичными скачкообразными изменениями частоты (рисунок из статьи в PLOS Biology)

Из слогов разных типов складываются разнообразные музыкальные «фразы». Статистическими методами показано, что слоги группируются во фразы отнюдь не случайным образом; выявлен ряд типичных последовательностей — мотивов. При этом в песнях разных самцов имеются характерные индивидуальные особенности. Это означает, что песня может служить индивидуальной «идентификационной карточкой» самца (как и у многих птиц).

Важность открытия американских ученых в том, что впервые сложная песня обнаружена у животных, являющихся классическим и очень удобным модельным объектом для генетических исследований. Это поможет расшифровать генетические основы звуковой коммуникации животных. На мышах это гораздо легче сделать, чем на кузнечиках или певчих птицах.

Кое-что в статье может вызвать улыбку — например, обсуждение вопроса о том, каким образом мыши производят эти звуки: действительно поют при помощи голосовых связок, или, может быть, посвистывают? Скрупулезный разбор аргументов «за» и «против» обеих гипотез донельзя напоминает глубокомысленные рассуждения Сократа в аристофановских «Облаках»:

Ученик:
Что скажешь ты о новом изобретенье
Сократа?
Стрепсиад:
О каком, скажи, прошу тебя?
Ученик:
Мудрец сфеттийский Хэрефонт спросил его,
Что мыслит он о комарином пении —
Пищит комар гортанью или задницей?
Стрепсиад:
И что ж сказал о комарах почтеннейший?
Ученик:
Сказал он, что утроба комариная
Узка. Чрез эту узость воздух сдавленный
Стремится с силой к заднему отверстию.
Войдя каналом узким в расширение,
Из задницы он вылетает с присвистом.

Отрадно, что в наши дни над подобными научными дискуссиями уже не смеются. Остается лишь пожелать последователям Сократа дальнейших творческих успехов!

Здесь можно послушать песню мышей и для сравнения — песню молодого американского болотного воробья.

См. также:
Популярный английский пересказ статьи в журнале PLOS Biology.
В. Ю. Веденина. Роль полового отбора в эволюции акустических сигналов прямокрылых насекомых.
На сайте Варвары Ведениной можно узнать много интересного о песнях кузнечиков (и даже послушать их).

Александр Марков

Последние новости: Биология, Александр Марков

24 мая Слуховая кора избирательно слышит то, к чему мы прислушиваемся

22 мая Ген, улучшающий память, заодно повышает и риск посттравматического стрессового растройства

19 мая Эволюция видов в сообществе идет не так, как в монокультуре

17 мая Самки рыб-чистильщиков ведут себя вежливее с незнакомцами, чем с давними приятелями

26 апреля Сегменты у насекомых развиваются по часам

23 апреля Искусственные полимеры могут хранить генетическую информацию

18 апреля Дрожжи занимаются сексом не от хорошей жизни

16 апреля Крысы платят добром за добро

9 апреля В эволюции бактерий горизонтальный генетический обмен играет ту же роль, что и половое размножение у высших организмов

2 апреля Созданы микробы, использующие электроэнергию для производства жидкого топлива

Астрономические наблюдения недели

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):