鳥の科学:新研究に盛り込まれた鳥の歌についての一般的な概念

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In the Clinic with Dr. A Jean Ayres| The Sensory Processing Disorder Foundation

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Anonim

個人はどうやって相手を選ぶのですか?なぜ他の人よりも仲間を引き付けることに成功した人がいるのでしょうか。

これらの古くからの質問は、人間を含むすべての動物に広く関連しています。ダーウィンの自然選択理論はそれらに答える一つの方法を提供する。 「適者生存」と表現されることもありますが、この理論は配偶者の選択にも当てはまり、その環境で生き残るのに最も適した配偶者を選択するのが有益であると予測できます。 。

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当然ながら、これは人間のセクシュアリティの要約としてはやや単純です。というのも、人々は複雑な社会的規範や、独自の人間であるジェンダーの役割という文脈の中でペアになっているからです。しかし、私たちのような研究者は、他の動物における配偶者の選択はこれらの種類の知覚された適応によって影響されると考えています。科学者が進化論を理解していることに適合しています。女性が順応した男性と交尾することを選択した場合、その子孫も生存する可能性が高くなります。有利な形質は、引き継がれ、将来の世代に保存されています。

しかし多くの種で、男性は明らかに非適応的であるように見える特性を示すことによって仲間を引き付けることを試みます。ピーコックの眩しい尾や鳴き鳥の美しい曲など、これらの信号はもともとダーウィンの自然選択理論に投げ込まれた大きなレンチでした。このような特性は、動物をその環境内で生存する可能性を高めるのとは反対に働くようです。派手なテールディスプレイや派手なメロディは厄介です、そしてそれは捕食者だけでなく愛の興味にあなたを発表します。ダーウィンはこの矛盾にとても憤慨し、「ピーコックの尾に羽毛があるのを見ると、いつでも気分が悪くなる」と述べた。

この難問について考えることは、ダーウィンを別の主要な理論、性的選択に導いた。順応を直接表示するのではなく、交尾を選ぶときに女性がそれらの特徴を好む場合、男性は高価で非適応的な信号を生成する必要があるかもしれません。女性にとっては、これらのシグナルは間接的に男性が良い仲間であることを伝えるかもしれません - 彼が生き残って成功することができるからです。このモデルの下では、最も高価な形質が最も魅力的です。

しかし、男性が複数の女性と引き寄せて絆を形成しようとしている、一夫多妻種のように賭け金が増額された場合はどうでしょうか。この理論への論理的な次のステップは、美しい信号を生成することへの圧力が急上昇し、精巧な装飾を持つ個人のための報酬を増大させると予測するかもしれません。最も成功した男性が最も異常な形質を持っている場合、その後の何世代にもわたる軍拡競争は人口をより極端な特徴へとシフトさせる可能性があります。これは直感的な理論です - 配偶者間の競争が激しくなると、性的に選択された特性がますます複雑になるでしょう - しかし、それは人生の樹木にわたって検証されたことはありません。

非一夫一婦交配システムは実際の動物の性的選択を本当に高めますか?性的選択の強度が増すにつれて、性的選択の特徴はより極端になりますか?尾は長くなりますか?歌はもっと美しい?我々は、計算方法、行動の進化、そして鳴禽類の専門知識を持つ2人の生物学者として、調査することにしました。

鳥類データベースの構築

進化は人生そのものと同じくらい複雑です。新しい計算能力により、私たちのような研究者は、ある特性が単に一緒に発生する傾向があるかどうかをテストすることを超えて進むことができます。代わりに、我々は過去を掘り下げることができて、そして種が彼らが今日いるところに到着するために歴史を通して旅行した道を識別することを試みることができる。

複数の相手を引き付けようとする男性が性的選択を増幅し、ますます複雑なディスプレイの進化を促進するという理論を検証するには、新しいデータセットと革新的な方法の両方が必要でした。

鳴禽類はこの問題を研究するための優れたシステムです。第一に、多くの種は社会的に(必ずしも性的ではないが)一夫一婦であり、それ以外の点では動物界では極めてまれであるが、その歴史の過程でpolygynyへの独立した移行は数多くあった。それは私達が単一のパートナーを捜している鳥の歌を複数の仲間を捜しているそれらの歌と比較することを容易にします。鳴禽類はまた家すずめの簡単なつぶやきからモッキンバードの精巧なcadenzasまで、歌の信じられないほど多様性を持っています。

出版された文献とフィールドガイドを検索することによって、我々はこれまでにその種の最大のデータベースである350以上の種のためのほぼ700種の交配システムデータと歌のデータを集めました。私たちは最近発表された系統学 - 本質的にすべての鳥の祖先までさかのぼる - を含む家系図を入手しました - それは鳥類の進化の歴史の全てをカバーしました。これは、鳴禽類の系統を通して私たちの地図として役立つでしょう。

私たちは、特性データを系統発生とマージして、時間をさかのぼって逆方向にたどり、各グループの鳴禽類の祖先がどのように鳴り響いていたかを推定しました。

このアプローチは、家族の再会に参加して、大多数の家族がブロンドの髪をしていてスウェーデン語を話していることに気付いた場合のようなものです。そしておそらくスウェーデン語を話した。それから、私たちは別の家族の再会、最初のものの遠い親戚を訪問して、ブロンドの人々がほとんどノルウェー語を話しているのを見つけることができました。また別の集会では、茶色の髪の人々がスペイン語を話すのを見るでしょう。何百回もすることによって、研究者はこれらの家族の歴史において髪の色と言語の間に何らかの関連があるかどうかを理解することができました。

鳥の家系図と同様の方法を使用して、我々はいかに交配行動が生き物の歌と相関するかだけでなく、これらの行動が何千そして何百万年もの鳴禽類進化史上お互いにどのように影響するかをテストできた。現代の鳴き鳥の祖先のありそうな行動を推定することによって、私たちは、曲の進化の速度が交配行動によってどのように影響されるかなど、これらの形質の進化の速度を計算することができました。

性的選択、しかし一方向ではない

この詳細な分析を行ったとき、結果は私たちを驚かせました。男性が複数の相手を探している種では、歌がより精巧になるという予想される関係は見つかりませんでした。その代わりに、我々は面白い進化パターンを見つけました:歌はより速いpolygynous系統を進化させているように見えました、しかし、どんな特定の方向でもありませんでした。

これらの先祖代々の男性がより手の込んだ歌で競い合うのではなく、世代を超えて揺れる振り子のように単純なものから複雑なものへと振動しているように見えました。これらのpolygynous種の歌があまりにも単純になりすぎるか、またはあまりにも手の込んだ過ぎると、彼らは真ん中に向かって戻り始めました。

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これらの結果は生殖の成功と進化の圧力についての私達の最初の広い直感に挑戦します。進化の木に渡って多くの一夫一婦や一夫多妻の鳥の種の歌を研究することによって、我々は一般的な知恵とは対照的に立つ結果を見つけました。これは進化における非一夫一婦制および性的選択に関する古典的仮説を変えるかもしれない新しい証拠です。

私たちの仕事は、科学者が将来性的選択を研究するとき、研究されている形質の大きさだけでなく、それらがどれほど速く変化するかについても考える必要があることを示しています。

この記事は、もともとNicole CreanzaとKate SnyderによってThe Conversationに掲載されました。ここで元の記事を読んでください。

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