Биологи выяснили, когда мог возникнуть универсальный ритм общения животных
Европейские исследователи решили выяснить историю ритма акустических сигналов у различных животных, поскольку существовало несколько гипотез, объясняющих эту эволюцию. Специалисты изучили ритмы почти сотни видов и нашли у них общий оптимальный диапазон частот. Дополнительный анализ позволил им предположить, насколько давно эволюция привела животных к этому оптимальному диапазону.
Филогенетическое моделирование. A) Вес стекинга моделей распределения процесс Орнштейна-Уленбека (OU) и броуновского движения (BM). B) Постреляционное распределение ритма в модели распределения OU. c) Постреляционное распределение масштаба процесса дрейфа. d) Постреляционное распределение силы отбора. e) Постреляционное распределение филогенетического периода полураспада. f) Визуализация реконструированных медианных постреляционных значений с помощью консенсусного дерева максимальной достоверности кладов / © bioRxiv, Theophane Piette et al.
Затем исследователи заметили, что диапазон ритма всех животных в выборке охватывает нижние частоты в диапазоне 1-4 гигагерц с медианным значением 2,9 гигагерц. Случайно ли возник этот диапазон или развитие ритма следовало оптимальным значениям? Биологи подобрали модель броуновского движения (насколько развитие было случайным) и модель процесса Орнштейна — Уленбека, которая со временем показывает возврат к среднему значению.
Наиболее точно эволюцию ритма предсказал процесс Орнштейна — Уленбека, то есть в истории развития существует давление в сторону оптимизации ритма. Иными словами, виды, отклонившиеся от диапазона 1-4 гигагерц, быстро к нему возвращались. Это подтверждает гипотезу одного оптимального ритма акустических сигналов.
Причем он широко распространен как у млекопитающих, так и у птиц. Это натолкнуло авторов статьи на мысль, что у последнего общего предка этих классов, жившего около 300 миллионов лет назад, тоже был оптимальный ритм звуковых сигналов. А наличие ритма у рыб и рептилий может еще дальше отодвинуть его возникновение.
Биологи также предположили, что сохранение одного диапазона низких частот позволяет разным сосуществующим видам коммуницировать по общему каналу. Например, сообщать об опасности или подслушивать, что в перспективе может дать эволюционное преимущество животным, улавливающим сигналы соседей.