Яйцо птицу не учит, а наоборот – вполне

Вопрос «зачем поют птицы?» на самом деле имеет гораздо больше ответов, чем кажется на первый взгляд. Как пернатые общаются со своими нерожденными детьми, чему их учат и зачем изобрели голосовой пароль – в материале Indicator.Ru

При общении с еще не появившимся на свет потомством песни родителей могут не только способствовать обучению, синхронизировать вылупление птенцов, но и влиять на их физическое развитие и помогать приспосабливаться к глобальному потеплению. Открытие австралийских орнитологов опубликовано) в Science.

Жаркие песни зебровых амадин

Зебровые амадины (лат. Taeniopygia guttata) – небольшие птички семейства вьюрковых ткачиков, чье название на английском – zebra finch – очень похоже на название любимого модельного объекта многих биологов, рыбки Данио-Рерио. Как и их почти тезок-рыб, зебровых амадин легко разводить в неволе, что делает их очень популярными среди орнитологов-любителей.

Австралийские ученые из Университета Дикина заметили, что песни, которые поют зебровые амадины своим кладкам, звучат иначе, если сезон обещает быть жарким. В результате птенцы в первые дни после вылупления имеют меньший размер и более короткие лапки, что помогает им легче охлаждаться и бороться с оксидативным стрессом – спасать свои клетки от опасных форм кислорода, которые высвобождаются под воздействием повышенных температур.

Песни из «жаркого» репертуара исполняют пернатые родители обоих полов, но только тогда, когда второй партнер улетает, и они оказываются наедине со своими яйцами (настоящими или поддельными). Наиболее часто такое поведение наблюдается в последние 5 дней перед вылуплением птенцов.

Родись, птенчик, маленьким

Орнитологи решили отделить влияние температуры внешней среды от родительских песен, обещающих жаркую погоду. Они поместили яйца от 61 пары зебровых амадин в инкубатор при стандартной температуре (37,7о C), а потом для части из них включили аудиозаписи обычных криков взрослых птиц, а для остальных – песни, предвещающие жаркий сезон. Птенцы из первой группы появились на свет вполне обычными, а те, кому пели «особенные песни», в первые дни жизни имели меньшую массу тела и более короткие лапки. Когда же они выросли, то предпочитали гнездиться в более жарких местах и производили больше потомства.

Конечно, из этого нельзя сделать вывод, что правы люди, считающие, что раз звуковые волны «программируют» развитие эмбриона, то нецензурная брань повреждает ДНК, а ласковые слова по отношению к еще не родившемуся малышу добавят ему пресловутую дополнительную «русскую хромосому», о которой рассказывал Владимир Мединский. Ключом к пониманию этого механизма является не лженаучная лингвистико-волновая генетика, а изменение уровня гормонов, которые и заставляют птенцов набирать меньшую массу тела и развиваться по траектории, выгодной для жаркого периода. Колебание уровня гормонов под воздействием внешних факторов – обыденное явление. Ярче всего это заметно на примере гормонов, влияющих на эмоции: сказали вам что-то приятное или обидное – и настроение стало другим, изменился пульс и частота дыхания, а все эти параметры контролируются гормонами. В то же время ваши гены остались на своих местах, и будут и дальше работать правильно (если у вас не начнет развиваться заболевание или вы, например, не попадете под радиоактивное излучение).

Учиться никогда не рано: голосовой пароль расписного малюра

Еще одна группа австралийских орнитологов изучает пренатальную звуковую коммуникацию у малюров – небольших представителей отряда воробьинообразных. Изначально группа ученых под руководством Даяны Коломбелли-Негрель наблюдала за хищниками, разоряющими гнезда этих птиц, и тем, как прекрасные расписные малюры (лат. Malurus cyaneus) подают сигнал тревоги при нападении. В какой-то момент орнитологи обратили внимание на трели, которые малюры адресуют своим яйцам. Это казалось удивительным, ведь обычно птицы не поют для птенцов, пока те не вылупятся. Сравнив «колыбельные» разных представителей вида, ученые поняли, что слова у них всегда не «народные», а «авторские»: каждая самка в такой момент использует свою особенную ноту, которую учит петь у гнезда и самца.

Цель этих песен – не просто услаждение слуха еще не вылупившихся птенцов: вскоре после появления на свет с маленьких малюров «спросят урок». Та самая «авторская» нота становится голосовым паролем, открывающим доступ к пище, и только птенцы, способные его воспроизвести, будут получать корм. Возникла такая особенность поведения у малюров не из любви к музыке.

«Голосовой пароль» помогает родителям отличать собственных птенцов от подкидышей, забота о которых уменьшает время и количество корма, достающиеся их собственным отпрыскам, что, в свою очередь, уменьшает выживаемость вида. Статья, опубликованная в журнале Current Biology в 2012 году, сообщает, что эксперименты с заменой кладок на раннем этапе показали, что уникальная для потомства нота не передается генетически: эмбрионы действительно ее учат! Эта система возникла в ходе конвергентной эволюции – «гонки вооружений» между малюрами и бронзовыми кукушками, их гнездовыми паразитами.

Она поет, и сердце замирает

Та же группа ученых затем установила, что эмбрион в яйце прекрасного расписного малюра замедляет сердечный ритм, когда слышит голос своих родителей. И чем ближе к ним по степени родства поющая птица, тем медленнее бьется его сердце, что физиологически обычно связано с повышенной концентрацией внимания.

Чтобы узнать, насколько уникальна способность прекрасных расписных малюров учить свое потомство до его появления на свет, группа Даяны Коломбелли-Негрель изучила их родственников, красноспинных расписных малюров. Оказалось, что и их птенцы также могут выучить песни своей матери, еще сидя в скорлупе, и что приемные птенцы могут также научиться песням у самок того же вида, хотя и не так хорошо, как у родной матери. Однако в любом случае их «голосовой пароль» будет соответствовать оригиналу больше, чем походить на песню любого из сородичей. Кроме того, у малюров существует определенный «талант» к запоминанию этого «пароля».

Все эти результаты показывают, что «мемы» по Докинзу (единица культурной информации) способны передаваться следующим поколениям в процессе обучения, которое может происходить даже во время эмбрионального развития. А более свежее исследование зебровых амадин демонстрирует, что «родительские наставления» этих птиц работают даже по отношению к зародышам. Правда, разумеется, на уровне физиологии, а не сознательного решения слушаться старших.