Bird Science: Isang karaniwang Conception Tungkol sa isang Bird's Song Upended sa Bagong Pag-aaral

Paano pinipili ng mga indibidwal ang kanilang mga kasamahan? Bakit mas matagumpay ang pag-akit ng mga kaibahan kaysa sa iba?

Ang mga lumang tanong na ito ay malawak na may kaugnayan sa lahat ng mga hayop, kabilang ang mga tao. Ang teorya ng natural na pagpili ni Darwin ay nag-aalok ng isang paraan upang sagutin sila. Kung minsan ang phrased bilang "survival of the fittest," ang teorya ay maaari ring magamit sa pagpili ng kapareha, na nagpapamalas na kapaki-pakinabang ang pagpili ng kapareha na pinakamahusay na inangkop upang mabuhay sa kapaligiran nito - ang pinakamabilis na mananakbo, ang pinakamahusay na mangangaso, ang magsasaka na may pinakamataas na ani.

Tingnan din ang: Lubhang Malungkot na Mga Ibon ang Nagpapakita Kung Paano Maaaring Mamatay ng Populasyon Mula sa Kalungkutan

Iyan ay medyo simplistic bilang isang buod ng sekswalidad ng tao, siyempre, dahil ang mga tao pares up sa konteksto ng mga kumplikadong panlipunan kaugalian at mga tungkulin ng gender na natatanging tao. Gayunpaman, sa tingin ng mga mananaliksik na ganito, ang pagpili ng kapareha sa iba pang mga hayop ay naiimpluwensyahan ng mga ganitong uri ng mga nakikitang adaptation. Naaangkop sa pag-unawa ng mga siyentipiko sa ebolusyon: Kung pinipili ng mga babae na mag-asawa na may mahusay na inangkop na mga lalaki, ang kanilang mga anak ay maaaring magkaroon ng isang mas mahusay na pagkakataon na mabuhay pati na rin. Ang mga mahusay na katangian ay napapababa at napanatili sa mga henerasyon sa hinaharap.

Ngunit sa maraming uri ng hayop, sinisikap ng mga lalaki na akitin ang mga kapareha sa pamamagitan ng pagpapakita ng mga katangian na mukhang di-mapag-agpang. Ang mga signal na ito - tulad ng isang nakasisilaw na buntot sa isang paboreal o isang magandang tune mula sa isang songbird - ay orihinal na isang malaking wrench na itinapon sa Darwin's theory ng natural na seleksyon. Ang mga ugaling tulad ng mga ito ay tila ginagawa ang kabaligtaran ng paggawa ng isang hayop na mas malamang na mabuhay sa kapaligiran nito. Ang isang makintab na buntot na pagpapakita o isang mapagpasikat na himig ay masalimuot, at ipinapalabas ito sa mga mandaraya pati na rin ang mga interes ng pag-ibig. Si Darwin ay napakasama ng hindi pagkakapantay-pantay na sinabi niya: "Ang paningin ng isang balahibo sa buntot ng paboreal, tuwing tinitingnan ko ito, ay nagiging sakit ako."

Ang pag-iisip tungkol sa conundrum na ito ay humantong kay Darwin sa isa pang pangunahing teorya: sekswal na pagpili. Sa halip na direktang pagpapakita ng mga adaptation, maaaring kailangan ng mga lalaki na mag-produce ng mahal, di-nakakapag-agpang signal kung ginusto ng mga babae ang mga tampok na iyon kapag pumipili ng mga ka-asawa. Para sa mga babae, ang mga senyas na ito ay maaaring hindi direktang ipapaalam na ang isang lalaki ay magiging isang mabuting asawa sapagkat siya ay nakapagligtas at nagtagumpay - sa kabila ng palamuti, hindi dahil dito. Sa ilalim ng modelong ito, ang pinakamahuhusay na katangian ay ang pinaka-kaakit-akit.

Ngunit ano kung ang mga pusta ay itataas, tulad ng sa mga species na polygynous, na may mga lalaki na sinusubukan upang akitin at bumuo ng mga bono na may maramihang mga babae? Ang isang lohikal na susunod na hakbang sa teorya na ito ay maaaring hulaan na ang presyon upang makabuo ng mga magagandang signal ay magtaas, na pinagsasama ang mga gantimpala para sa mga indibidwal na may masalimuot na burloloy. Kung ang pinaka-matagumpay na lalaki ay may mga pinaka-kahanga-hangang mga katangian, ang isang kasunod na armas lahi sa maraming henerasyon ay maaaring ilipat ang populasyon patungo sa mas matinding katangian. Ito ay isang madaling maunawaan na teorya - ang mas mataas na kumpetisyon para sa mga mag-asawa ay humahantong sa lalong masalimuot na mga napiling sekswal na katangian - ngunit hindi ito nasubok sa buong puno ng buhay.

Ang mga di-monogamous mating system ay tunay na nagtataas ng sekswal na pagpili sa tunay na mga hayop? Habang ang lakas ng pagtaas ng sekswal na seleksyon, ang mga napiling sekswal na katangian ay nagiging mas matinding? Nagtatagal ba ang mga buntot? Kanta mas maganda? Tulad ng dalawang mga biologist na may kadalubhasaan sa mga paraan ng computational, ang ebolusyon ng mga pag-uugali, at mga songbird, nagpasya kaming mag-imbestiga.

Pagbuo ng Database ng Ibon

Ang ebolusyon ay kasing kumplikado katulad ng buhay mismo. Ang mga bagong kakayahang computational ay nagbibigay-daan sa mga mananaliksik na gusto naming lumampas sa pagsubok kung ang ilang mga katangian ay may posibilidad na mangyari nang magkasama. Sa halip, maaari naming pag-aralan ang nakaraan at subukan upang mabatid ang path na species na naglakbay sa kasaysayan upang dumating kung saan sila ngayon.

Upang masubukan ang teorya na ang mga lalaki na nagsisikap na maakit ang maramihang mga kasamahan ay magpapalaki ng pagpili ng sekswal at magpapatakbo ng ebolusyon ng lalong masalimuot na pagpapakita, kailangan namin ang parehong isang bagong dataset at mga makabagong pamamaraan.

Ang mga songbird ay isang mahusay na sistema kung saan pag-aralan ang tanong na ito. Una, maraming species ang lipunan (bagaman hindi kinakailangang sekswal) monogamous, na kung saan ay kung hindi man lubha bihirang sa kaharian hayop, ngunit nagkaroon ng maraming mga independiyenteng mga transition sa polygyny sa panahon ng kanilang kasaysayan. Na ginagawang madali para sa atin na ihambing ang mga kanta ng mga ibon na naghahanap ng isang kapareha sa mga kanta ng mga naghahanap ng maraming ka-asawa. Ang mga songbird ay mayroon ding isang hindi kapani-paniwala pagkakaiba-iba ng kanta, mula sa simpleng tweet ng bahay maya sa masalimuot cadenzas ng mockingbird.

Sa pamamagitan ng paghahanap ng mga nai-publish na panitikan at mga gabay sa field, nakukuha namin ang data ng sistema ng pakikipag-ugnay sa halos 700 species at data ng kanta para sa higit sa 350 species, ang pinakamalaking database ng uri nito hanggang sa ngayon. Nakuha namin ang isang kamakailan-lamang na nai-publish na phylogeny - mahalagang isang "puno ng pamilya" na umaabot sa lahat ng mga paraan pabalik sa ninuno ng lahat ng mga ibon - na sakop ang lahat ng mga avian evolutionary kasaysayan. Ito ay magsisilbing aming mapa sa pamamagitan ng mga lineage ng songbird.

Pinagsama namin ang aming data ng trait sa phylogeny upang sumubaybay pabalik sa oras, pagtantya kung paano ang mga ninuno ng bawat grupo ng mga songbird ay maaaring tunog at kumilos.

Ang diskarte na ito ay tulad ng kung kami ay bumaba sa isang muling pagsasama-sama ng pamilya ng pamilya at napansin na ang karamihan ng mga miyembro ng pamilya ay may buhok na kulay ginto at nagsasalita ng Suweko - marahil hulaan namin na ang isang matagal nang matriarch ng pamilya ay malamang na nagkaroon ng blonde hair at malamang na nagsalita ng Suweko. Pagkatapos, maaari naming bisitahin ang isa pang muling pagsasama-sama ng pamilya, malayong mga kamag-anak ng una, upang makahanap ng mga taong kulay ginto na karamihan ay nagsasalita ng Norwegian. Sa isa pang pagtitipon, marahil ay nakakakita kami ng mga taong may kulay kayumanggi na nagsasalita ng Espanyol. Sa pamamagitan ng paggawa ng mga ito ng daan-daang beses, ang mga mananaliksik ay maaaring malaman kung mayroong anumang kaugnayan sa pagitan ng kulay ng buhok at wika sa kasaysayan ng mga pamilyang ito.

Gamit ang mga katulad na pamamaraan sa puno ng pamilya ng ibon, natutunan namin hindi lamang kung paano nakikipag-ugnayan ang pag-uugali sa mga kanta ng mga nabubuhay na species, kundi pati na rin kung paano ang mga pag-uugali na ito ay naapektuhan ang isa't isa sa libu-libo at kahit na milyon-milyong taon ng songbird na ebolusyonaryong kasaysayan. Sa pamamagitan ng pagtantya sa malamang na pag-uugali ng mga ninuno ng mga modernong araw na songbird, maaari nating kalkulahin ang rate ng ebolusyon ng mga katangiang ito, kabilang ang kung paano maaaring maimpluwensiyahan ng pag-uugali ng pag-uugali ng kanta ang ebolusyon ng kanta, o kabaligtaran.

Sekswal na Pagpili, ngunit Hindi sa Isang Direksyon

Nang isinasagawa namin ang malalim na pagtatasa na ito, nagulat kami sa mga resulta. Hindi namin mahanap ang inaasahang relasyon na ang mga kanta ay naging mas detalyado sa species kung saan ang mga lalaki ay naghahanap ng maramihang mga kaibigang. Sa halip, natagpuan namin ang isang kagiliw-giliw na pattern ng ebolusyon: Ang mga Kanta ay tila mas mabilis na nagbabago ng mga polygynous lineage, ngunit hindi sa anumang partikular na direksyon.

Sa halip na ang mga lalaki na ninuno na nagsisikap na makipagkumpitensya sa isa't isa na may mas masalimuot na mga awit, ang mga kanta ay tila nag-oscillate sa pagitan ng simple at kumplikadong tulad ng isang swinging pendulum sa mga henerasyon - mabilis na nagbabago sa sandaling ito ngunit hindi sa isang pare-parehong direksyon sa mahabang panahon. Kung ang mga kanta na ito ng polygynous species ay sobrang simple o masyadong masalimuot, nagsimula silang lumipat patungo sa gitna.

Tingnan din ang: New Record Holder para sa World's Biggest Bird Kailanman ay isang 1,700-Pound Giant

Ang mga resulta na ito ay hamunin ang aming mga unang malawak na intuitions tungkol sa reproductive tagumpay at evolutionary pressures. Sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga kanta ng maraming monogamous at polygynous species ng ibon sa kabuuan ng ebolusyonaryong puno, natagpuan namin ang mga resulta na naiiba sa kaibahan ng karunungan: Ang mga specie na nakakaakit ng maraming mates ay walang mas kumplikadong mga kanta pangkalahatang, ngunit ang kanilang mga awit ay mas mabilis na nagbabago. Ito ay isang bagong piraso ng katibayan na maaaring baguhin ang mga klasikal na mga pagpapalagay sa di-monogami at sekswal na pagpili sa ebolusyon.

Ipinapakita ng aming trabaho na kapag pinag-aaralan ng mga siyentipiko ang sekswal na pagpili sa hinaharap, kailangan nating isipin hindi lamang ang tungkol sa kalakhan ng mga katangian na pinag-aralan, kundi pati na rin kung gaano kabilis ang kanilang pagbabago.

Ang artikulong ito ay orihinal na na-publish sa The Conversation ni Nicole Creanza at Kate Snyder. Basahin ang orihinal na artikulo dito.