Лягушачья безумная страсть

Наталья Резник

Ната­лья Рез­ник

Чело­век — суще­ство увле­ка­ю­ще­е­ся, он может от люб­ви голо­ву поте­рять, то есть совер­шать нера­ци­о­наль­ные поступ­ки, не заме­чая недо­стат­ков пред­ме­та сво­ей стра­сти. Счи­та­ет­ся, что живот­ные так себя не ведут. Они оце­ни­ва­ют поло­во­го парт­не­ра по сиг­на­лам, кото­рые поз­во­ля­ют судить о его физи­че­ских кон­ди­ци­ях. Боль­шин­ство моде­лей поло­во­го отбо­ра пред­по­ла­га­ет, что выбор парт­не­ра осно­ван исклю­чи­тель­но на этих каче­ствах и не зави­сит от дру­гих сти­му­лов.

Разу­ме­ет­ся, пове­де­ние живот­ных не столь меха­ни­стич­но. Об этом пишет про­фес­сор Техас­ско­го уни­вер­си­те­та в Остине Май­кл Рай­ан (Michael J. Ryan), кото­рый почти сорок лет иссле­ду­ет брач­ное пове­де­ние тун­гар­ской лягуш­ки Physalaemus pustulosus [1].

Рис. 1. Самец тунгарской лягушки Physalaemus pustulosus (phys.org)

Рис. 1. Самец тун­гар­ской лягуш­ки Physalaemus pustulosus (phys.org)

Рис. 2. Осцилограммы и спектрограммы брачных сигналов разной сложности: простое скуление (наверху слева) и скуление с одним, двумя или тремя кудахтаньями (Ryan et al., 2018)

Рис. 2. Осци­ло­грам­мы и спек­тро­грам­мы брач­ных сиг­на­лов раз­ной слож­но­сти: про­стое ску­ле­ние (навер­ху сле­ва) и ску­ле­ние с одним, дву­мя или тре­мя кудах­та­нья­ми (Ryan et al., 2018)

Эта неболь­шая лягу­шеч­ка дли­ной око­ло 3 см оби­та­ет в Цен­траль­ной Аме­ри­ке и на севе­ре Южной Аме­ри­ки (рис. 1). Как и боль­шин­ство лягу­шек, тун­гар­ские сам­цы при­вле­ка­ют самок зву­ко­вы­ми сиг­на­ла­ми, кото­рые язык не пово­ра­чи­ва­ет­ся назвать ква­ка­ньем. При­зыв состо­ит из про­сто­го сиг­на­ла, назы­ва­е­мо­го ску­ле­ни­ем, кото­рый может сопро­вож­дать­ся «кудах­та­нья­ми», их коли­че­ство варьи­ру­ет от одно­го до семи (рис. 2). По мне­нию иссле­до­ва­те­лей, сло­во túngara оно­ма­то­по­э­ти­че­ски про­изо­шло от сам­цо­во­го брач­но­го кли­ча: tún — это ску­леж, а ga-ra — два кудах­та­нья [2]. На сай­те лабо­ра­то­рии Рай­а­на мож­но послу­шать эти зву­ки и само­сто­я­тель­но решить, на что они похо­жи [3].

Сезон раз­мно­же­ния P. pustulosus при­хо­дит­ся на пери­од дождей. Когда самец один, он пред­по­чи­та­ет обхо­дить­ся про­стым сиг­на­лом, но обыч­но лягуш­ки объ­еди­ня­ют­ся в хоры, кото­рые могут насчи­ты­вать до несколь­ких сотен участ­ни­ков. Тогда сам­цы изда­ют более слож­ный при­зыв, пото­му что сам­ки выби­ра­ют кудах­чу­щих сам­цов в пять раз чаще, чем про­сто ску­ля­щих. Иссле­до­ва­те­ли выяс­ни­ли, что ску­ле­ние при­вле­ка­ет вни­ма­ние парт­нер­ши, а кудах­та­нье повы­ша­ет при­вле­ка­тель­ность сам­ца, но само по себе не заста­вит сам­ку при­бли­зить­ся.

Уче­ные про­ве­ли мно­го экс­пе­ри­мен­тов, в кото­рых тун­гар­ские сам­ки про­слу­ши­ва­ли запи­си брач­ных при­зы­вов раз­лич­ной слож­но­сти, раз­да­ю­щи­е­ся с раз­ных сто­рон, и выяс­ни­ли реак­цию самок на раз­ные типы сиг­на­ла.

Слож­ный сиг­нал луч­ше слы­шен. У лягуш­ки во внут­рен­нем ухе есть два типа рецеп­то­ров: амфи­бий­ный сосо­чек (АС) и бази­ляр­ный сосо­чек (БС). Основ­ная часто­та ску­ле­ния сов­па­да­ет с пиком чув­стви­тель­но­сти АС, а пре­об­ла­да­ю­щая часто­та кудах­та­нья — с пиком чув­стви­тель­но­сти БС.

Кро­ме того, чем слож­нее сиг­нал, тем точ­нее сам­ка опре­де­ля­ет его источ­ник. В брач­ной како­фо­нии эта спо­соб­ность име­ет боль­шое зна­че­ние. А еще место­по­ло­же­ние сам­ца, изда­ю­ще­го слож­ный сиг­нал, луч­ше запо­ми­на­ет­ся.

Ино­гда лягу­ша­чьи хоры, даже самые боль­шие, замол­ка­ют на пол­ми­ну­ты, одна­ко сам­ка долж­на пом­нить, где сидел самый при­вле­ка­тель­ный самец, и в тишине про­дол­жать дви­гать­ся в этом направ­ле­нии. Экс­пе­ри­мен­ты пока­за­ли, что при сиг­на­ле с одним кудах­та­ньем сам­ка не запо­ми­на­ет направ­ле­ние, но, если при­зыв услож­нен тре­мя допол­ни­тель­ны­ми кво­хта­нья­ми, лягуш­ка 45–120 секунд пом­нит, отку­да он доно­сил­ся. Учи­ты­вая, что в есте­ствен­ных усло­ви­ях пере­ры­вы длят­ся око­ло 25 секунд, это­го вре­ме­ни ей вполне доста­точ­но.

Итак, слож­ный сиг­нал по мно­гим при­чи­нам пред­по­чти­тель­нее про­сто­го. Вопрос в том, как сам­ки оце­ни­ва­ют эту слож­ность? Они могут реа­ги­ро­вать на абсо­лют­ную раз­ни­цу меж­ду коли­че­ством кудах­та­ний или на изме­не­ние их чис­ла отно­си­тель­но мень­ше­го зна­че­ния. Так, сиг­на­лы с одним и дву­мя кудах­та­нья­ми отли­ча­ют­ся на один допол­ни­тель­ный звук, а отно­си­тель­ная раз­ни­ца меж­ду ними соста­вит (2–1)/1. Абсо­лют­ная раз­ни­ца меж­ду сиг­на­ла­ми с тре­мя и четырь­мя кудах­та­нья­ми — все та же еди­ни­ца, но отно­си­тель­ная гораз­до мень­ше — (4–3)/3. Экс­пе­ри­мен­ты пока­за­ли, что в пер­вой паре сам­ка ока­зы­ва­ет явное пред­по­чте­ние более слож­но­му сиг­на­лу, а во вто­рой таких раз­ли­чий не дела­ет. Сле­до­ва­тель­но, тун­гар­ские лягуш­ки ори­ен­ти­ру­ют­ся пре­иму­ще­ствен­но на отно­си­тель­ные раз­ли­чия.

Каче­ство брач­но­го сиг­на­ла — пока­за­тель физи­че­ских досто­инств сам­ца. В этом слу­чае лягуш­ки, изда­ю­щие два и одно кудах­та­нье, долж­ны отли­чать­ся друг от дру­га зна­чи­тель­нее, чем осо­би, про­из­во­дя­щие четы­ре и три кудах­та­нья. Одна­ко экс­пе­ри­мен­ты пока­за­ли, что это не так. Слож­ность сиг­на­ла не кор­ре­ли­ру­ет с дли­ной, мас­сой или физи­че­ским состо­я­ни­ем сам­ца. И что же тогда выби­ра­ют сам­ки?

Мно­гие живот­ные, в том чис­ле и чело­век, оце­ни­ва­ют сти­му­лы по их отно­си­тель­ным раз­ли­чи­ям; Май­кл Рай­ан и его кол­ле­ги пред­по­ло­жи­ли, что это общий алго­ритм срав­не­ния. Так что пред­по­чте­ние более слож­но­го сиг­на­ла — не адап­та­ция самок к выбо­ру поло­во­го парт­не­ра, а сле­до­ва­ние алго­рит­му. Для про­вер­ки этой гипо­те­зы были при­вле­че­ны лету­чие мыши.

Рис. 3. Летучая мышь Trachops cirrhosus пикирует на тунгарскую лягушку (pagelab.wixsite)

Рис. 3. Лету­чая мышь Trachops cirrhosus пики­ру­ет на тун­гар­скую лягуш­ку (pagelab.wixsite)

Где влюб­лен­ные, там и зло­деи. При­зыв сам­цов слы­шат лету­чие мыши Trachops cirrhosus, кото­рые пита­ют­ся лягуш­ка­ми (рис. 3). Подоб­но сам­кам P. pustulosus, они реа­ги­ру­ют и на про­стой сиг­нал, но пред­по­чи­та­ют слож­ный. Экс­пе­ри­мен­ты пока­за­ли, что лету­чие мыши выби­ра­ют жерт­ву по тому же прин­ци­пу, что сам­ки — брач­но­го парт­не­ра, хотя инте­рес у них совсем иной.

На тун­гар­скую лягуш­ку, выби­ра­ю­щую сам­ца, дей­ству­ет мно­го фак­то­ров. Преж­де все­го, это вре­мя. Когда ночь бли­зит­ся к кон­цу, сам­кам, еще не нашед­шим парт­не­ра, надо сроч­но опре­де­лять­ся: либо всту­пать в союз с бли­жай­шим сам­цом, либо сбро­сить неопло­до­тво­рен­ную икру. И они откли­ка­ют­ся на непра­виль­ный, искус­ствен­ный сиг­нал спа­ри­ва­ния, кото­рый в дру­гих обсто­я­тель­ствах про­игно­ри­ро­ва­ли бы. А еще у самок отсут­ству­ет абсо­лют­ный кри­те­рий выбо­ра. Когда уче­ные пред­ло­жи­ли им раз­но­ка­че­ствен­ные сиг­на­лы А и В, боль­шин­ство самок пред­по­чло В. Тогда лягуш­кам доба­ви­ли тре­тий сиг­нал С, совсем него­дя­щий, и мно­гие ста­ли выби­рать А, кото­рый все-таки луч­ше С.

Рис. 4. Лягушка-робот, совсем как настоящая (combbe.cns.utexas.edu)

Рис. 4. Лягуш­ка-робот, совсем как насто­я­щая (combbe.cns.utexas.edu)

До сих пор речь шла исклю­чи­тель­но о зву­ко­вых сти­му­лах, но ведь есть еще и зри­тель­ные. У тун­гар­ских сам­цов огром­ный гор­ло­вой мешок, кото­рый помо­га­ет сам­кам их заме­тить. Лету­чим мышам, кста­ти, тоже. Пуль­са­ция гор­ло­во­го меш­ка — часть брач­но­го сиг­на­ла. Что­бы иссле­до­вать зву­ко­вые сиг­на­лы, исполь­зу­ют запи­си. Для изу­че­ния роли визу­аль­ных сти­му­лов сде­ла­ли лягуш­ку-робо­та, кото­рая спо­соб­на раз­ду­вать мешок (рис. 4). Она очень похо­жа на насто­я­щую, и на нее пики­ру­ют лету­чие мыши. Дви­же­ния меш­ка, сопро­вож­дав­шие запись зву­ко­во­го сиг­на­ла, повы­ша­ли «при­вле­ка­тель­ность» робо­та. Затем уче­ные ста­ли про­бо­вать раз­ные соче­та­ния пуль­са­ции меш­ка, ску­ле­ния и кудах­та­нья — их инте­ре­со­ва­ло, как сам­ки отне­сут­ся к новой ком­би­на­ции при­зна­ков.

Если кудах­та­нье раз­да­ет­ся через 300–400 мс после основ­но­го ску­ле­ния, такой сиг­нал вос­при­ни­ма­ет­ся как про­стой. А гор­ло­вой мешок дол­жен раз­ду­вать­ся во вре­мя сиг­на­ла, а не после него. Одна­ко ком­би­на­ция «ску­ле­ние — раз­дув­ший­ся мешок — кудах­та­нье» ока­за­лась суще­ствен­но более при­вле­ка­тель­ной, чем «ску­ле­ние — мол­ча­ние — кудах­та­нье». Сам­ки реа­ги­ро­ва­ли на нее так же, как на пра­виль­ный слож­ный сиг­нал. Воз­мож­но, пере­ме­ще­ние визу­аль­но­го сти­му­ла в непра­виль­ное место меша­ет лягуш­кам понять, что кудах­та­нье запоз­да­ло, и созда­ет иллю­зию слу­хо­вой непре­рыв­но­сти меж­ду ску­ле­ни­ем и кудах­та­ньем. Одна ошиб­ка мас­ки­ру­ет дру­гую.

Если мешок раз­ду­ва­ет­ся до того, как про­зву­чит слож­ный зву­ко­вой сиг­нал, сам­ки вос­при­ни­ма­ют при­зыв бла­го­склон­но. Досроч­ный визу­аль­ный сти­мул ока­зал­ся для них пред­по­чти­тель­нее запоз­дав­ше­го. Таким обра­зом, вос­при­я­тие сиг­на­лов куда слож­нее, чем дума­ли рань­ше. Резуль­та­ты это­го экс­пе­ри­мен­та, по мне­нию иссле­до­ва­те­лей, опро­вер­га­ют пред­став­ле­ние о том, что живот­ное все­гда сопо­став­ля­ет вхо­дя­щий сиг­нал со стро­гим ней­рон­ным шаб­ло­ном. Ока­зы­ва­ет­ся, новые сиг­на­лы могут ока­зать­ся не менее при­вле­ка­тель­ны­ми, чем тра­ди­ци­он­ные. Уче­ные пола­га­ют, что имен­но так мог­ла про­ис­хо­дить эво­лю­ция новых поло­вых сти­му­лов.

Впро­чем, искус­ствен­ные лягу­ша­чьи при­зы­вы, создан­ные в лабо­ра­то­рии, ока­за­лись не таки­ми уж экс­тра­ва­гант­ны­ми. В панам­ских лесах иссле­до­ва­те­ли встре­ти­ли тун­гар­ско­го сам­ца, кото­рый не ску­лил, а толь­ко кудах­тал. Затем ока­за­лось, что он изда­ет и дру­гие сиг­на­лы: чистый ску­леж и ску­леж + одно кудах­та­нье. А потом самец стал без еди­но­го зву­ка раз­ду­вать и сду­вать свой гор­ло­вой мешок.

Пол­но­цен­ный брач­ный при­зыв тун­гар­ской лягуш­ки — соче­та­ние зву­ко­вых и зри­тель­ных сти­му­лов. Каза­лось бы, чем боль­ше инфор­ма­ции, тем луч­ше. Пуль­си­ру­ю­щий гор­ло­вой мешок дела­ет сиг­на­лы сам­цов более при­вле­ка­тель­ны­ми, облег­ча­ет поис­ки испол­ни­те­ля и, воз­мож­но, помо­га­ет опре­де­лить рас­сто­я­ние до него. Раз­ду­ва­ю­щий­ся резо­на­тор гонит по поверх­но­сти водо­е­ма вол­ны, кото­рые дви­жут­ся мед­лен­нее зву­ка. Это похо­же на то, как люди отсле­жи­ва­ют при­бли­же­ние гро­зы, отсчи­ты­вая вре­мя меж­ду блес­ком мол­нии и рас­ка­том гро­ма.

Одна­ко боль­шой объ­ем инфор­ма­ции поле­зен лишь в том слу­чае, когда мозг в состо­я­нии адек­ват­но ее обра­бо­тать и пра­виль­но исполь­зо­вать. В про­тив­ном слу­чае насту­пит инфор­ма­ци­он­ная пере­груз­ка, кото­рая может сни­зить про­из­во­ди­тель­ность или при­ве­сти к ошиб­ке.

По мне­нию Майк­ла Рай­а­на и его кол­лег, все обна­ру­жен­ные стран­но­сти и нера­ци­о­наль­ное пове­де­ние при уха­жи­ва­нии могут быть резуль­та­том когни­тив­ной пере­груз­ки. Так что оби­лие инфор­ма­ции не все­гда помо­га­ет выбрать опти­маль­но­го парт­не­ра. Ведь живот­ным при­хо­дит­ся учи­ты­вать мно­же­ство допол­ни­тель­ных фак­то­ров. К сча­стью, все эти слож­но­сти под­да­ют­ся экс­пе­ри­мен­таль­но­му иссле­до­ва­нию, и уче­ные наде­ют­ся в кон­це кон­цов разо­брать­ся, как живот­ные выби­ра­ют парт­не­ров и поче­му имен­но этих.

Ната­лья Рез­ник

1. Ryan M. J., Page R. A., Hunter K. L., Taylor R. C., «Crazy love»: nonlinearity and irrationality in mate choice /​/​ Animal Behaviour 2018, doi: 10.1016/j.anbehav.2018.04.004
2. Page R., Bernal Х. Túngara frogs /​/​ Current Biology, 2006, 16, R979–980, doi: 10.1016/j.cub.2006.10/046
3. www.sbs.utexas.edu/ryan/

Если вы нашли ошиб­ку, пожа­луй­ста, выде­ли­те фраг­мент тек­ста и нажми­те Ctrl+Enter.

Связанные статьи

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (2 оценок, среднее: 4,50 из 5)
Загрузка...
 
 

Метки: , , , , , , , , , , , , , ,

 

Один комментарий

  • Пал палыч:

    да ну, конеч­но.
    в любой спе­ции мужи­ки – это рас­ход­ный мате­ри­ал. чем их мень­ше оста­нет­ся, тем луч­ше.
    одно­го сам­ца доста­точ­но, что­бы опло­до­тво­рить сот­ни самок. поэто­му «безум­ная страсть» сре­ди сам­цов опре­де­ле­на эво­лю­ци­ей. своё потом­ство долж­ны остав­лять самые удачливые/​сильные/​безмозглые.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Недопустимы спам, оскорбления. Желательно подписываться реальным именем. Аватары - через gravatar.com