Почути ліс юрського періоду: вчені відтворили древні звуки завдяки скам'янілостям (відео)
Вчені відтворили те, як міг звучати ліс у юрському періоді, вивчивши скам'янілі крила давніх родичів сучасних цвіркунів та коників. Дослідження було зосереджено на комахах, що мешкали приблизно 165 мільйонів років тому на території сучасної Внутрішньої Монголії.
Це дослідженнядало рідкісну можливість зазирнути в стародавній звуковий ландшафт. На відміну від м'яких тканин, пов'язаних із вокалізацією динозаврів, крила комах можуть зберігати структури, що створювали звук, пише IFLScience.
Дослідники вивчили 20 скам'янілостей, що представляють дев'ять видів із формації Цзюлуншань. Зразки мали надзвичайно добре збережені звукові органи: структури на крилах, які називаються "пилкою" та "плектрумом" і які працювали разом, коли комахи терли крила. Цей механізм досі використовується сучасними цвіркунами та кониками, що дає дослідникам сучасну основу для вивчення скам'янілого матеріалу.
Щоб оцінити звуки, команда досліджувала сучасних комах із подібною будовою крил і використовувала мікроскануючу лазерну доплерівську віброметрію для вимірювання вібрацій їхніх крил.
Потім вони побудували двовимірні моделі скам'янілих крил і за допомогою чисельних моделювань та методів машинного навчання оцінили їхні акустичні сигнали. Оскільки звучання крил залишається загалом подібним з часів тріасу, сучасні комахи надали корисні дані для інтерпретації юрських скам'янілостей.
Результати свідчать про те, що кілька юрських комах видавали звуки чистого тону, тобто звуки, зосереджені у вузькому діапазоні частот. Багато з реконструйованих сигналів знаходилися в нижній частині звукового діапазону, тоді як один вид, Sigmaboilus peregrinus, за оцінками, видавав звук вище 20 кілогерц, що відносить його до ультразвукового діапазону. Це відкриття вказує на те, що ультразвукова комунікація існувала у комах приблизно 165 мільйонів років тому, задовго до появи кажанів.
Фернандо Монтеалегре-Запата, біолог-сенсорист з Університету Лінкольна та один із провідних дослідників, пояснив, наскільки складно було локалізувати такий сигнал: "Ви чуєте, як співає цвіркун, але спробуйте визначити, де саме він знаходиться. Це практично неможливо".
Чисті тони, ймовірно, допомагали комахам спілкуватися, водночас ускладнюючи хижакам визначення їхнього місцезнаходження. Дослідники також припустили, що конкуренція між видами за акустичний простір могла сприяти різноманітності сигналів.
Реконструкція має свої обмеження. Моделі можуть оцінювати такі характеристики, як частота та деякі основні елементи звуків, але не можуть повністю відтворити ритм або повні мелодії. Тому дослідники охарактеризували результат як гіпотетичний звуковий ландшафт юрського періоду, а не як точний запис минулого.
Ці висновки також змінюють хронологію розвитку ультразвукової комунікації. Кажани часто розглядаються як важлива сила в еволюції ультразвуку, але ці скам'янілості свідчать, що комахи вже використовували ультразвукові сигнали близько 165 мільйонів років тому.
Інші новини науки
- Дослідники виявили, що вода може мати неочікуваний вплив на метали. Нове дослідження вказує на те, що наелектризована вода може пошкоджувати захисний шар металів.
- У Каліфорнії серія землетрусів сколихнула вулканічне поле Косо, яке залишався спокійним 40 000 років. Учені б'ють на сполох і шукають ознаки виверження.