Звуковой ландшафт юрского периода не ограничивался лишь ревом динозавров. Сверчки и кузнечики общались посредством разнообразных песен и высокочастотных звуков, некоторые из которых теперь можно услышать благодаря работе Торина Йонссона из Института биологии Университета Граца и его коллег из университетов Линкольна, Бристоля (Великобритания), Пекина (Китай) и Темпе (США). Их открытия, касающиеся древнейших следов звука на Земле, были опубликованы в журнале PNAS. Насекомые отряда прямокрылых, такие как сверчки и кузнечики, издают звуки, называемые «стридуляциями», потирая структуры крыльев друг о друга или о ноги. Высота и ритм звука зависят от количества и расположения зубцов на гребне крыла, а также от формы и движения крыльев. Хотя голосовые связки и другие биологические акустические органы не могут окаменеть вместе со звуками, которые они издавали, отпечатки, оставленные этими крыльями, дают очень точную информацию о стридуляциях животного. Китайские партнеры Йонссона по исследованию обнаружили исключительно хорошо сохранившиеся окаменелости девяти различных видов кузнечиков, которые жили одновременно в одном регионе, а именно в среднем юрском периоде на территории современной Внутренней Монголии. Звукоиздающие структуры на этих окаменелостях настолько четко видны, что биологи смогли реконструировать высоту и музыкальные единицы брачных призывов с помощью различных анализов, симуляций и оценок с использованием ИИ, которые даже позволили определить конкретную частоту в герцах, которую издавало каждое насекомое.
Разнообразие древних звуков
«Наши находки показывают широкий спектр частот призывов. Некоторые виды издавали чистые, низкочастотные звуки, подобные современным сверчкам, в то время как другие производили более высокие частоты, похожие на звуки наших местных цикад», — сообщает Йонссон. Это исследование не только первое, которое воспроизводит звуки насекомых, но и представляет собой древнейшее свидетельство звука, когда-либо воспроизведенное кем-либо. Это можно сравнить со знаменитым эпитафией Сейкила. Эта греческая погребальная песня была выгравирована на надгробии, и музыканты могут прочитать ее спустя несколько тысяч лет после того, как она была исполнена в последний раз. Аналогично, физические особенности на крыльях кузнечиков действуют как музыкальная нотация, и хотя ученые не могут воспроизвести их на лире, как эпитафию Сейкила, ИИ может имитировать их на компьютерной звуковой плате.
Неожиданные открытия и эволюционные последствия
Один из девяти видов удивил исследователей. Родственник кузнечика, названный Sigmaboilus peregrinus, общался в ультразвуковом диапазоне от 20 до 22 килогерц — частота, которая находится чуть выше диапазона слышимости человека. Помимо демонстрации концепции, это открытие имеет значение для эволюционной биологии прямокрылых. Ранее предполагалось, что стридулирующие насекомые, чьи стридуляции достигают ультразвуковых частот, были вынуждены это делать из-за невероятно точного слуха летучих мышей. Однако S. peregrinus жил за миллионы лет до появления первой известной летучей мыши.
Команда воспользовалась своим открытием, чтобы выдвинуть гипотезы о других причинах, по которым животное могло издавать звуки на таких высоких частотах. Хотя это не летучая мышь, это мог быть пример попытки насекомого избежать обнаружения другими хищниками. В качестве альтернативы, это могла быть стратегия спаривания самцов, позволяющая их призывам возвышаться над шумом юрской ночи в джунглях. «Это позволило нам продемонстрировать, что мир в юрском периоде был акустически гораздо богаче и разнообразнее, чем считалось ранее», — резюмирует биолог.
Источник: All News Archives — Good News Network
