Спаривание лягушек
Весенним вечером, слушая оглушительный хор серых древесных лягушек Коупа, ученые задались вопросом: используют ли самки лягушек подобную стратегию для извлечения важных сообщений о потенциальных партнерах из какофонии??
Хор состоит из бесчисленных криков отдельных самцов лягушек, каждая из которых передает информацию о том, к какому виду она принадлежит и насколько она приспособлена — с более быстрыми и длинными криками, указывающими на более приспособленных особей. Чтобы обеспечить наилучшее выживание своего потомства, «самки должны уметь определять соответствующий вид и иметь возможность выбрать высококачественного самца», — говорит Норман Ли, научный сотрудник отдела экологии, эволюции и поведения. Но как они могут, когда все говорят одновременно?
Работая с доцентом Марком Би и его коллегами из EEB и факультета психологии, Ли выяснил, какие черты фонового шума лягушачьих припевов позволяют самкам отключиться от шума и настроиться на хабба-хубба — с последствиями не только для наше понимание экологии и эволюции лягушек, а также нашу способность помогать людям слышать.
Из других исследований Ли знал, что люди могут лучше слышать определенные звуки в шумной обстановке, когда фоновый шум «комодулирован» — это означает, что различные частоты звука, которые он включает, различаются по громкости вместе. Может ли комодуляция фонового шума быть ключом к успеху лягушек?? Чтобы выяснить это, он сначала построил модель уха серой древесной лягушки Копа и использовал ее, чтобы определить, как этот вид может обрабатывать фоновый припев. Затем он проанализировал лягушачьи припевы и обнаружил, что вход припева действительно комодулирован.
«Мы [до сих пор] не знали, могут ли животные использовать эти функции для улучшения принятия решений», — говорит Ли. Чтобы ответить на этот вопрос, он создал несколько искусственных припевов, состоящих из двух шумовых полос, сосредоточенных на частотах вызова — одна, в которой звук был немодулированным, что означало, что он не менялся по интенсивности звука; одна, в которой две полосы шума были модулированы, но не вместе; и один, в котором две полосы шума были комодулированы. Затем он сыграл каждую из них на заднем плане, демонстрируя самкам крик серой древесной лягушки Копа и зов, имитирующий другой вид. Действительно, самки с наибольшей вероятностью выбирали крик правильного вида, когда фоновый шум был комодулирован.
Точно так же он представил два звонка серой древесной лягушки Коупа, один из которых был длиннее и повторялся с более высокой частотой (и, таким образом, предположительно представлял более подходящего партнера и, следовательно, лучший эволюционный выбор). Он снова обнаружил, что женщины делают лучший выбор, когда фоновый припев комбинируется.
«Предыдущие исследования общения животных обычно рассматривали шум как относительно статичную характеристику акустической среды животного», — говорит Би. «Эта новая работа показывает не только то, что шумные акустические сцены, по сути, динамичны, но и то, что они динамичны предсказуемым образом, которые животные эволюционировали, чтобы использовать, чтобы избежать ошибок в общении, вызванных шумом."
Поскольку уши лягушек устроены иначе, чем у других позвоночных, и поэтому они могут обрабатывать звук по-разному, полученные данные важны не только для понимания того, что требуется лягушкам для успешного размножения, но и для людей: знание различий, по словам исследователей, потенциально могут быть использованы для разработки лучших слуховых аппаратов и систем распознавания речи.Попытка продолжить разговор в комнате с таким шумом, что фоновая болтовня может заглушить слышимые вами слова.
Тем не менее, каким-то образом ваша слуховая система может улавливать сообщение, передаваемое человеком, с которым вы разговариваете. Секрет того, чтобы подняться над шумом — дилемма, известная в мире звуковой науки как «проблема коктейльной вечеринки» — оказывается в ее способности различать закономерности в фоновом шуме и выборочно игнорировать такие закономерности, согласно новое исследование, опубликованное в Current Biology ранее в этом месяце.