Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Картинка дня
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»



ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке
на Youtube
в Instagram



Библиотека

 
М. Будыка
Почему наномашины уже созданы, а нанокомпьютер еще нет?


Н. Бостром
«Искусственный интеллект». Глава из книги


А. Казанцева
Спасти рядового Алекса


Р. Фишман
Золото науки


М. Кумар
«Квант». Глава из книги


Н. Резник
Человекообразные обезьяны постигли теорию разума


Д. Мамонтов
Глаз Солнца


Д. Мамонтов
Межзвёздный полёт Breakthrough Starshot: проект Мильнера и Хокинга


С. Ястребов
«Волшебная пуля» Гая Генри Фаже


В. Мацарский
Математически выверенный способ легально установить диктатуру в США







Главная / Новости науки версия для печати

Ультразвуковое кваканье помогает китайским лягушкам находить друг друга


У лягушек Odorrana tormota, живущих в очень шумных местах, система звукового общения достигла небывалой для лягушек степени развития. Фото с сайта www.newscientist.com
У лягушек Odorrana tormota, живущих в очень шумных местах, система звукового общения достигла небывалой для лягушек степени развития. Фото с сайта www.newscientist.com

Китайские лягушки, обитающие в условиях постоянного громкого шума, выработали необычную систему звуковой коммуникации. Ее уникальными особенностями являются: кваканье в ультразвуковом диапазоне; сложные песни не только у самцов, но и у самок; комплексный ответ самца на звуковые «призывы» самки. По степени точности, с какой самцы ультразвуковой лягушки определяют направление на источник звука, они далеко превзошли всех амфибий и не уступают лучшим мастерам этого искусства среди позвоночных — совам, дельфинам, слонам и людям.

Два года назад китайские ученые обнаружили, что лягушки Amolops tormotus, живущие вблизи бурных горных ручьев, издают сигналы в ультразвуковом диапазоне, что позволяет им переквакать несмолкающий шум воды (см.: Китайские лягушки квакают в ультразвуковом диапазоне, «Элементы», 21.03.2006).

С тех пор лягушку успели переименовать. Специалисты по систематике амфибий установили, что данный вид следует относить к другому роду. Новое латинское название ультразвуковой лягушки — Odorrana tormota. Подобные «нововведения» происходят сплошь и рядом и являются естественным повседневным результатом рутинной работы зоологов-систематиков. Гораздо более интересны новые открытия, связанные с ультразвуковой коммуникацией этих необычных амфибий.

Группа исследователей из Китая и США, сообщившая об открытии ультразвукового кваканья в 2006 году, за минувшие два года обнаружила ряд новых неожиданных фактов. Выяснилось, что ультразвуковые сигналы издаются не только самцами, но и готовыми к размножению самками. Женская песня довольно сложна, сильно отличается от мужской и исполняется в более высоком частотном диапазоне, несмотря на то, что самки у этого вида больше самцов и имеют более крупные и «грубые» с виду голосовые связки.

Обычно у бесхвостых амфибий поют только самцы, а самки либо молча идут на зов, либо (у немногих видов) тихонько отвечают, причем смысл этого ответного сигнала не всегда очевиден. Самка может таким образом информировать самца о своем приближении или о готовности к размножению. Обычно голосовой аппарат у самок лягушек развит гораздо слабее, чем у самцов. Однако у самок Odorrana tormota он развит очень сильно. Какую же функцию выполняет женская песня «ультразвуковых лягушек»?

Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи воспроизводили запись ультразвуковой песни самки в местах естественного обитания лягушек данного вида. Находящиеся поблизости самцы немедленно отвечали на зов дружным кваканьем. Кроме того, они начинали уверенно и быстро двигаться к источнику звука. Со всех сторон самцы собирались к громкоговорителю. Исследователей удивила точность, с какой лягушки определяли направление. Амфибии вообще не очень сильны в этом: обычно они могут определить направление на источник звука лишь с точностью до 15–20 градусов. Ультразвуковые лягушки, судя по результатам полевых наблюдений, ориентировались значительно точнее.

Эксперименты были продолжены в лабораторных условиях в тихом помещении. Оказалось, что самцы издают в ответ на зов самки четыре типа сложных звуковых сигналов. Песня первого типа исполнялась как немедленная реакция на женское кваканье (через 30–90 миллисекунд после начала воспроизведения). В природе, где нужно перекрикивать шум воды, самцы исполняли эту песню на более высоких тонах, чем в тихой лаборатории. Песня второго типа исполнялась обычно после того, как женский зов временно умолкал (в эксперименте женская песня длительностью 150 мс воспроизводилась с интервалами в 15 с). Затем самец начинал быстро идти или прыгать к громкоговорителю, и в пути он пел песню третьего типа. Приблизившись к источнику звука, он исполнял четвертую песню.

Самец ультразвуковой лягушки быстро и безошибочно находит источник манящих звуков — брачной песни самки — и в итоге оказывается точно в центре мембраны громкоговорителя. Фото из обсуждаемой статьи в Nature
Самец ультразвуковой лягушки быстро и безошибочно находит источник манящих звуков — брачной песни самки — и в итоге оказывается точно в центре мембраны громкоговорителя. Фото из обсуждаемой статьи в Nature

Движение к громкоговорителю обычно начиналось с того, что самец поворачивался к источнику звука и совершал прыжок длиной от 30 до 75 см. Точность этого прыжка оказалась на удивление высокой. Ошибка в определении направления на источник звука составляла в среднем лишь 0,7°. До сих пор способность к столь точной локализации источника звука была зарегистрирована лишь у некоторых млекопитающих (дельфинов, слонов и людей), а также у сов, охотящихся на мелких зверьков. Данная особенность ультразвуковой лягушки тем более удивительна, что лягушка эта маленькая и расстояние от одного уха до другого у нее не превышает 1 см.

Таким образом, система звуковой коммуникации «ультразвуковой лягушки» оказалась уникальной во многих отношениях. Необычными для бесхвостых амфибий являются и сигналы в ультразвуковом диапазоне, и активное и громкое кваканье самок, и «универсальный» характер женского звукового сигнала, побуждающего самцов одновременно к ответному кваканью и к быстрому движению в сторону источника звука, и, наконец, удивительная точность и быстрота, с какой самцы находят самку, ориентируясь на ее голос. По-видимому, первопричиной развития всех этих уникальных особенностей была жизнь в условиях постоянного очень громкого шума, резко затруднявшего звуковую коммуникацию. Генетические, физиологические и нейробиологические механизмы, стоящие за необычными способностями ультразвуковой лягушки, еще только предстоит расшифровать.

Источник: Jun-Xian Shen, Albert S. Feng, Zhi-Min Xu, Zu-Lin Yu, Victoria S. Arch, Xin-Jian Yu, Peter M. Narins. Ultrasonic frogs show hyperacute phonotaxis to female courtship calls // Nature. Advance online publication 11 May 2008.

См. также:
1) Китайские лягушки квакают в ультразвуковом диапазоне, «Элементы», 21.03.2006.
2) Половые предпочтения у жаб зависят от размера лужи, «Элементы», 12.11.2007.

Александр Марков


Комментировать



Последние новости: БиологияАлександр Марков

17.01
Ученые разгадали тайну хиолитов — загадочных палеозойских животных
16.01
Описан новый надтип архей, к которому относятся предки эукариот
11.01
Многолетнее исследование черных ворон в Испании выявило преимущества коммунального гнездования
09.01
Эмоциональное восприятие музыки зависит от генов
05.01
Вставка генома вольбахии может приводить к развитию новой половой хромосомы у ее хозяев
04.01
Межгрупповые конфликты у шимпанзе связаны с повышенным уровнем окситоцина
29.12
Ученые подсчитали количество перелетных насекомых над Южной Англией
28.12
Переехав в Новую Зеландию, европейские ежи меняют свои привычки
27.12
Найдены новые потенциальные препараты от туберкулеза
26.12
Эмбриональное развитие брахиопод проливает свет на природу первично- и вторичноротости

Научная картинка дня


Новости науки по темам: антропология, археология, астрономическая научная картинка дня, астрономия, биология, биотехнологии, генетика, геология, затмения, информационные технологии, космос, лингвистика, математика, медицина, нанотехнологии, наука в России, наука и общество, Нобелевские премии, палеонтология, Первое апреля, психология, технологии, физика, химия, эволюция, экология, энергетика, этология

Новости науки по авторам: Валентин Анаников, Дарья Баранова, Вера Башмакова, Александр Бердичевский, Максим Борисов, Варвара Веденина, Александр Венедюхин, Михаил Волович, Михаил Гарбузов, Алексей Гиляров, Дмитрий Гиляров, Сергей Глаголев, Евгений Гордеев, Николай Горностаев, Владимир Гриньков, Дмитрий Дагаев, Юрий Ерин, Анастасия Еськова, Дмитрий Жарков, Андрей Журавлёв, Дмитрий Замолодчиков, Игорь Иванов, Вячеслав Калинин, Павел Квартальнов, Мария Кирсанова, Дмитрий Кирюхин, Александр Козловский, Юлия Кондратенко, Артем Коржиманов, Ольга Кочина, Аркадий Курамшин, Виталий Кушниров, Иван Лаврёнов, Алексей Левин, Андрей Логинов, Сергей Лысенков, Лейла Мамирова, Александр Марков, Мария Медникова, Вадим Мокиевский, Григорий Молев, Тарас Молотилин, Антон Морковин, Марат Мусин, Максим Нагорных, Елена Наймарк, Алексей Опаев, Петр Петров, Александр Пиперски, Константин Попадьин, Сергей Попов, Роман Ракитов, Татьяна Романовская, Александр Самардак, Александр Сергеев, Андрей Сидоренко, Виктория Скобеева, Даниил Смирнов, Павел Смирнов, Дарья Спасская, Любовь Стрельникова, Дмитрий Сутормин, Алексей Тимошенко, Александр Токарев, Александр Храмов, Мария Шнырёва, Сергей Ястребов, Светлана Ястребова

Новости науки по месяцам: 2017 I  2016 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2015 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2014 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2013 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2012 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):

 


Где еще почитать научные новости: «Биомолекула», «Вокруг света», Газета.ру. Наука, «Индикатор», «Наука и жизнь», Наука и технологии РФ, «Научная Россия», «Популярная механика», РИА Наука, «Чердак», N+1, Naked Science

 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия