В исследовании изучается эволюция особого способа, которым птицы издают звук — вокализации с закрытым ртом. Исследование является результатом нового сотрудничества, финансируемого за счет гранта Фонда Гордона и Бетти Мур, для понимания происхождения и эволюции уникального голосового органа птиц и большого набора звуков, которые он может издавать. Поскольку птицы произошли от динозавров, исследование может также пролить свет на то, как динозавры издают звуки.
Вокализация закрытого рта — это звуки, которые издаются через кожу в области шеи, когда клюв остается закрытым. Чтобы сделать их, птицы обычно проталкивают воздух, который вызывает производство звука, в пищеводный мешок, а не выдыхают через открытый клюв. Воркование голубей — пример такого поведения.
По сравнению со звуками, издаваемыми из открытого клюва, вокализации с закрытым ртом часто намного тише и ниже по высоте. Птицы, издающие звуки с закрытым ртом, обычно делают это только для того, чтобы привлечь партнеров или защитить свою территорию.
Иногда они издают звуки через открытый рот.Чтобы понять, когда и как возникла вокализация с закрытым ртом, исследователи из Техасского университета в Остине, Университета Среднего Запада в Аризоне, Мемориального университета Ньюфаундленда и Университета Юты использовали статистический подход для анализа распределения этой вокальной способности среди птиц и других людей. рептильные группы.
В общей сложности исследователи идентифицировали 52 из 208 исследованных видов птиц, которые используют голос с закрытым ртом.«Глядя на распределение голоса с закрытым ртом у птиц, которые живут сегодня, мы можем понять, как динозавры вокализуются», — сказал Чад Элиасон, научный сотрудник Школы наук о Земле Джексона Университета Техаса и соавтор исследования. «Наши результаты показывают, что вокализация с закрытым ртом развивалась по крайней мере 16 раз у архозавров, группы, в которую входят птицы, динозавры и крокодилы.Интересно, что только животные с относительно большим размером тела (размером с голубя или больше) используют голосовое поведение с закрытым ртом ".
Тобиас Риде, профессор физиологии Университета Среднего Запада и первый автор исследования, сказал, что связь с большими телами — это вопрос физики.«Раздувание эластичной полости может представлять проблему, зависящую от размера», — сказал Рид. «Давление в легких, необходимое для надувания полости, зависит от напряжения в стенке полости, и это напряжение увеличивается при меньших размерах тела».Исследователи до сих пор не уверены в том, как звучали предки современных архозавров.
Но появление вокализации с закрытым ртом у птиц и крокодилов — двух выживших групп архозавров — указывает на то, что вокализация с закрытым ртом может проявляться у различных видов архозавров в зависимости от поведенческих или экологических обстоятельств, сказал Рид.«Крутая вещь в этой работе — это демонстрация того, что поведение с закрытым ртом эволюционировало много раз», — сказал Риде. «Это говорит о том, что он может довольно легко появляться и использоваться в дисплеях для спаривания».
Поскольку динозавры являются членами группы архозавров, и у многих из них были большие размеры тела, вполне вероятно, что некоторые динозавры издавали звуки с закрытым ртом, подобно сегодняшним птицам, возможно, во время спаривания. Однако на данный момент не существует прямых окаменелых свидетельств, показывающих, как звучали динозавры.Джулия Кларк, профессор Школы наук о Земле Джексона и соавтор, сказала, что исследование предлагает подсказки.
«Чтобы понять, как звучали неавианские динозавры, нам нужно понять, как поют живые птицы», — сказала она. «Это делает мир юрского периода совсем другим. Динозавры не только были покрыты перьями, но и могли иметь выпуклые шеи и издавать гулкие звуки с закрытым ртом».
Будущие исследования этого сотрудничества будут объединять информацию из окаменелостей, экспериментальной физиологии, экспрессии генов и звукового моделирования, чтобы понять звуки, издаваемые вымершими ранними видами птиц и, возможно, их предками-динозаврами.