Птицы по всему миру каждое утро начинают петь рассветный хор. Теперь эксперименты на зебровых амадинах предлагают как механистическое, так и функциональное объяснение этого явления.
Биологи часто изучают зебровых амадин в неволе. Алами
Рассветный хор птичьих песен вдохновляет поэтов и любителей природы уже тысячи лет, но причина, по которой птицы по всему миру начинают день именно так, остается непреходящей загадкой.
Серия экспериментов на зебровых амадинах (Taeniopygia guttata) показывает, что, хотя темнота подавляет пение, у птиц формируется более сильная мотивация к пению ночью, что заставляет их запевать с рассветом. Исследование также предполагает, что утренняя тренировка голосовых мышц помогает птицам отточить пение.
Сатоши Кодзима из Корейского института исследований мозга в Тэгу, Южная Корея, и его коллеги изучали выращенных в лабораторных условиях зебровых амадин в тщательно контролируемых условиях освещения, чтобы управлять временем смены световых и темных циклов.
Сначала команда перенесла время, когда зяблики подвергались внезапному яркому свету, на 3 часа позже фактического рассвета. Птицы бодрствовали, но молчали в искусственной темноте, а когда свет наконец включился, пели громче обычного.
Когда свет включился на 3 часа раньше настоящего рассвета, птицы все равно запели хором, но уже не с такой интенсивностью, как тогда, когда им пришлось ждать.
Другими словами, говорит Кодзима, чем больше временной промежуток между пробуждением птиц и наступлением рассвета, тем интенсивнее рассветный хор.
«Птицы бодрствуют ещё в темноте, ещё до того, как включается свет», — говорит он. «Но темнота подавляет их спонтанное пение. Это подавление усиливает их мотивацию к пению, что приводит к высокой частоте пения сразу после включения света».
Затем исследователи обучили птиц нажимать на рычаг, чтобы получить 10 секунд искусственного света. Когда искусственный свет задерживался на 3 часа, птицы нажимали на рычаг чаще, но делали это редко, когда искусственный свет начинался на 3 часа раньше.
Затем учёные ввели препарат лузиндол, который блокирует действие мелатонина — гормона, вырабатываемого ночью и помогающего регулировать циклы бодрствования у многих животных. Птицы, которым вводили этот препарат за 5 часов до обычного времени включения света, просыпались быстрее и начинали петь раньше, чем те, кому вместо него вводили физиологический раствор.
Кодзима и его коллеги также проанализировали пение птиц, чтобы увидеть, как оно меняется в течение дня. Они обнаружили, что в первый час после рассвета структура пения резко менялась по сравнению со вторым часом.
«Из-за отсутствия пения в ночное время вокально-моторная система и акустическая структура песни могут немного ухудшиться, а утренний припев позволяет быстро восстановить или оптимизировать их», — говорит Кодзима.
По его словам, хотя в этом исследовании рассматривался только один вид, аналогичные факторы могут быть применимы и к другим видам птиц. «Учитывая простоту этих механизмов и их функциональные последствия, мы предположили, что они могут в целом лежать в основе утреннего хора у разных видов птиц».
Однако Диего Хиль из Национального музея естественных наук в Мадриде, Испания, призывает к осторожности. Он говорит: «Существует множество различий между видами в том, как, когда и что птицы поют в утреннем хоре». «Это объясняет, почему было предложено 11 различных гипотез для объяснения этого феномена».
Джил говорит, что исследование продуманное, и учёные действительно показывают, что желание птиц петь возрастает в предрассветные часы. «Если зебровых амадин удерживать от пения, увеличивая им продолжительность ночей, их мотивация к пению возрастает», — говорит он. «Они также показывают, что ночи слишком длинные для их потребности во сне, и что они предпочли бы петь, если бы им предоставили такую возможность».
Однако исследование не доказывает, что функция утреннего хора заключается в том, чтобы птицы могли совершенствовать свои песни, говорит Джил. «Предполагается, что эти изменения в структуре песни улучшают её, но нет никаких данных, подтверждающих, что самки действительно предпочитают эти изменения», — говорит он. «Исследование лишь показывает, что песня постепенно меняется со временем».
bioRxiv DOI: 10.1101/2025.09.29.679172
Источник: www.newscientist.com
