Анатомічна будова сиринкса та розмір мозку визначають вокальну майстерність птахів у імітації складних звуків

Нове наукове дослідження проливає світло на те, які саме фактори дозволяють окремим видам птахів із вражаючою точністю імітувати складні електронні звуки. Зокрема, йдеться про сигнали дроїда R2-D2, відомого персонажа кіносаги «Зоряні війни». Дослідники з Нідерландів, які представляють Університет Амстердама та Лейденський університет, провели детальний порівняльний аналіз вокальних здібностей таких видів, як папуги та шпаки. Результати цієї роботи, опубліковані у фаховому журналі Scientific Reports, ґрунтуються на ретельному вивченні 115 відеоматеріалів. Ці дані були зібрані в рамках ініціативи під назвою «Bird Singalong Project», і основний акцент робився на імітації як простих, так і багатотональних акустичних патернів.

Ключовим відкриттям стало те, що вищу точність у реплікації синтетичних звуків продемонстрували менші за розміром види птахів. До цієї групи належать хвилясті папужки та корели. Цікаво, що більші папуги, незважаючи на наявність більш розвинених мозкових структур, показали гірші результати в імітації роботизованих сигналів. Вчені висувають гіпотезу, що великі папуги, можливо, здатні освоювати ширший діапазон звуків, але роблять це з меншою деталізацією. Це може бути пов’язано з їхньою потребою в інтенсивнішій соціальній взаємодії. Натомість, дрібніші види, ймовірно, приділяють значно більше часу відпрацюванню кожного окремого звуконаслідування.

Дослідження також виявило кореляцію між вокальною точністю та особливостями нейронної будови: менші центральні області мозку та периферичні ядра корелювали з якіснішим відтворенням одиночних тонів. Проте, вирішальним чинником для імітації справді складних, багатотональних звуків, подібних до сигналів R2-D2, виявилася анатомічна структура голосового апарату. У цьому аспекті шпаки значно перевершили папуг. Їхня перевага пояснюється унікальною будовою сиринкса, який, на відміну від папуг, має два незалежні джерела звуку. Це дозволяє шпакам генерувати кілька тонів одночасно.

Сиринкс, або голосовий орган птахів, розташований біля основи трахеї. Він функціонує завдяки вібрації тимпанальних мембран і козелка під час проходження повітря, оскільки у птахів відсутні голосові зв’язки, притаманні ссавцям. Цей орган отримав свою назву на честь Томаса Генрі Гекслі в середині XIX століття і, ймовірно, міг з’явитися ще у предків-динозаврів. Папуги ж, схоже до людей, можуть відтворювати лише один тон за раз. Ця фізіологічна особливість суттєво обмежує їхні можливості у точному копіюванні багатофонічних сигналів, які були створені звуковим дизайнером Беном Берттом.

Таким чином, проведене дослідження підводить до важливого висновку: для досягнення високого рівня вокальної імітації, особливо у складних акустичних завданнях, критично важливими є не лише когнітивні здібності, пов’язані з розміром мозку, але й анатомічна гнучкість, а також схильність до дослідницької поведінки. Хоча шпаки продемонстрували беззаперечну перевагу в імітації складних сигналів, обидві групи птахів успішно впоралися з простішими, монофонічними звуками R2-D2. Це яскраво підкреслює багатофакторний підхід до розуміння вокального навчання у птахів, де морфологічні особливості відіграють не менш значущу роль, ніж нейронні мережі.