Akusticko-adaptačná hypotéza na príklade vtákov

Akustické, alebo zvukové, prejavy patria k najzásadnejším komunikačným kanálom živočíchov. Ľudská reč, spev niektorých vtákov (skutočne, nie všetky vtáky „spievajú“, časť operencov nevydá takmer ani hlások) a veľrýb, bubnovanie rýb, či cvrlikanie rovnokrídleho hmyzu, to je len niekoľko príkladov. Ako tieto prejavy ovplyvňujú parametre prostredia?

Komunikácia založená na šírení zvukových vĺn prostredím je prastará, pri štvornožcoch (kam patria obojživelníky, plazy vrátane vtákov a cicavce) siaha jej vznik až nejakých 200 miliónov rokov do minulosti [1], hmyz sa vydal touto cestou hádam ešte o niečo skôr. Akustické signály typicky využívajú na komunikáciu medzi sebou jedince rovnakého druhu. Ich úspešný prenos a príjem je zásadný v rôznych kontextoch, od rozoznania a lákania sexuálneho partnera, obrany teritória a ďalších sociálnych interakcií vrátane synchronizácie starostlivosti o potomstvo, cez koordináciu v priebehu lovu, až po rýchle upozornenie na hroziace nebezpečenstvo.

Žeriavy (č. jeřábi) majú na svoju veľkosť neobvykle predĺženú tracheu, čo im umožňuje vydávať hlbšie tóny, než zodpovedá ich telesnej veľkosti.

Snímek Tomáš Grim, www.tomasgrim.com

Zvukový signál má oproti vizuálnym signálom niekoľko výhod – rýchlo sa šíri na obrovské vzdialenosti, vysielajúci môže aktívne a flexibilne zmeniť v ňom obsiahnutú informáciu, neprekáža mu tma a dokáže prekonať aj pevné prekážky. Avšak podobne, ako ostatné typy signálov, aj zvuky sú pri prechode prírodným prostredím nevyhnutne degradované, hlavne v dôsledku absorpcie, odrazu alebo rozptylu [2]. Vo všeobecnosti sa akustické signály lepšie šíria v otvorenom prostredí než v uzavretých lesných habitatoch, tam je vplyvom vegetácie odraz a utlmovanie signálu podstatne významnejšie. Informačný obsah zvukov sa rýchlo stráca aj v hlučnom prostredí. Prostredie preto mohlo významne ovplyvňovať adaptácie spojené s vysielaním akustických signálov, ako aj s ich príjmom [3].

Čo vlastne vieme o vzťahu medzi prostredím a adaptáciami v akustickej signalizácii živočíchov? Nepreberná diverzita živočíšnych zvukov zaujímala človeka od nepamäti. O nejakom konzistentnom výskume ale môžeme hovoriť až relatívne nedávno, v zásade od šesťdesiatych rokov 20. storočia. „Boom“ nastal s rozvojom nahrávacích zariadení a analytických nástrojov umožňujúcich zmysluplnú analýzu akustických signálov. Približne v polovici sedemdesiatych rokov bola formulovaná aj tzv. akusticko-adaptačná hypotéza. V úplne najširšom ponímaní predikuje, že akékoľvek prírodné parametre, ktoré ovplyvňujú prenos zvuku, by mali generovať pri živočíchoch adaptácie optimalizujúce zvukovú komunikáciu. Niektoré z nich sa prejavujú hlavne v rámci druhu, iné sú zrejmé aj pri medzidruhovom porovnaní.