Мала Мурти из Принстонского университета и ее коллеги выявили непредвиденный уровень контроля акустической коммуникации насекомых, проанализировав каждую стадию нейронного пути, лежащего в основе способности самцов плодовых мушек корректировать свои песни ухаживания — на основе визуальных сигналов, которые помогают оценить расстояние к сигналам, которые проходят через нервную систему и вызывают изменения в мышечной активности, которые приводят к более тихой или громкой песне. Сложность примечательна, учитывая, что у плодовой мушки всего 100 000 нейронов, что составляет одну миллионную от человеческого мозга.
Во время ухаживания самцы преследуют самок, вытягивая и вибрируя одно крыло за раз, чтобы воспроизвести песню ухаживания. Песни, которые состоят в основном из двух режимов: синусоидального и импульсного, очень тихие и должны быть записаны на чувствительные микрофоны, а затем усилены более чем в 1 миллион раз, чтобы люди могли их услышать. При усилении синусоидальная песня звучит как вой приближающегося комара, а пульсирующая песня больше похожа на мурлыканье кошки.«Женщины много минут слушают мужскую песню, прежде чем решить, принимать ли его», — говорит Мурти из Принстонского института нейробиологии и отдела молекулярной биологии. «Таким образом, на мужчин оказывается огромное эволюционное давление, чтобы они оптимизировали свою песню, чтобы она соответствовала предпочтениям самок, одновременно минимизируя энергетические затраты на пение в течение длительных периодов времени».
Регулировка амплитуды песни для компенсации дистанции между самками позволяет самцам сохранять энергию и, таким образом, ухаживать за более длительными периодами времени и лучше конкурировать с другими самцами.«Хотя точные нейронные механизмы, лежащие в основе генерации и формирования пения мух, могут отличаться от людей или даже певчих птиц, фундаментальная проблема остается той же: как нейронная сеть может производить такой сложный и динамичный сигнал?» — говорит Мурти. «По этой причине мы ожидаем, что аналогичные нейронные механизмы будут использоваться во всех системах, и система генетической модели плодовой мушки является идеальной отправной точкой для их анализа».